অতি-উচ্চ বিশুদ্ধতা (UHP) গ্যাসগুলি সেমিকন্ডাক্টর শিল্পের প্রাণ। বিশ্বব্যাপী সরবরাহ শৃঙ্খলে অভূতপূর্ব চাহিদা এবং ব্যাঘাতের ফলে অতি-উচ্চ চাপের গ্যাসের দাম বেড়ে যাওয়ার সাথে সাথে, নতুন সেমিকন্ডাক্টর নকশা এবং উৎপাদন পদ্ধতিগুলি দূষণ নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজনীয়তা বৃদ্ধি করছে। সেমিকন্ডাক্টর নির্মাতাদের জন্য, UHP গ্যাসের বিশুদ্ধতা নিশ্চিত করতে সক্ষম হওয়া আগের চেয়েও বেশি গুরুত্বপূর্ণ।

আধুনিক সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদনে অতি উচ্চ বিশুদ্ধতা (UHP) গ্যাসগুলি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ

UHP গ্যাসের অন্যতম প্রধান প্রয়োগ হল নিষ্ক্রিয়করণ: UHP গ্যাস অর্ধপরিবাহী উপাদানগুলির চারপাশে একটি প্রতিরক্ষামূলক পরিবেশ প্রদানের জন্য ব্যবহৃত হয়, যার ফলে বায়ুমণ্ডলে আর্দ্রতা, অক্সিজেন এবং অন্যান্য দূষণকারী পদার্থের ক্ষতিকারক প্রভাব থেকে তাদের রক্ষা করা হয়। তবে, নিষ্ক্রিয়করণ অর্ধপরিবাহী শিল্পে গ্যাসগুলি যে বিভিন্ন কার্য সম্পাদন করে তার মধ্যে একটি। প্রাথমিক প্লাজমা গ্যাস থেকে শুরু করে এচিং এবং অ্যানিলিংয়ে ব্যবহৃত প্রতিক্রিয়াশীল গ্যাস পর্যন্ত, অতি-উচ্চ চাপের গ্যাসগুলি বিভিন্ন উদ্দেশ্যে ব্যবহৃত হয় এবং অর্ধপরিবাহী সরবরাহ শৃঙ্খলে অপরিহার্য।

সেমিকন্ডাক্টর শিল্পের কিছু "মূল" গ্যাসের মধ্যে রয়েছেনাইট্রোজেন(সাধারণ পরিষ্কারক এবং নিষ্ক্রিয় গ্যাস হিসেবে ব্যবহৃত),আর্গন(এচিং এবং ডিপোজিশন বিক্রিয়ায় প্রাথমিক প্লাজমা গ্যাস হিসেবে ব্যবহৃত হয়),হিলিয়াম(বিশেষ তাপ-স্থানান্তর বৈশিষ্ট্য সহ একটি নিষ্ক্রিয় গ্যাস হিসাবে ব্যবহৃত) এবংহাইড্রোজেন(অ্যানিলিং, ডিপোজিশন, এপিট্যাক্সি এবং প্লাজমা পরিষ্কারের ক্ষেত্রে একাধিক ভূমিকা পালন করে)।

সেমিকন্ডাক্টর প্রযুক্তির বিবর্তন এবং পরিবর্তনের সাথে সাথে উৎপাদন প্রক্রিয়ায় ব্যবহৃত গ্যাসগুলিও পরিবর্তিত হয়েছে। আজ, সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদন কারখানাগুলি বিভিন্ন ধরণের গ্যাস ব্যবহার করে, যেমন মহৎ গ্যাস যেমনক্রিপ্টনএবংনিয়ননাইট্রোজেন ট্রাইফ্লোরাইড (NF 3) এবং টাংস্টেন হেক্সাফ্লোরাইড (WF 6) এর মতো প্রতিক্রিয়াশীল প্রজাতির সাথে।

বিশুদ্ধতার চাহিদা ক্রমবর্ধমান

প্রথম বাণিজ্যিক মাইক্রোচিপ আবিষ্কারের পর থেকে, বিশ্ব সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসের কর্মক্ষমতায় আশ্চর্যজনকভাবে প্রায় সূচকীয় বৃদ্ধি প্রত্যক্ষ করেছে। গত পাঁচ বছরে, এই ধরণের কর্মক্ষমতা উন্নতি অর্জনের একটি নিশ্চিত উপায় হল "আকার স্কেলিং": বিদ্যমান চিপ আর্কিটেকচারের মূল মাত্রা হ্রাস করে একটি নির্দিষ্ট স্থানে আরও ট্রানজিস্টর সঙ্কুচিত করা। এর পাশাপাশি, নতুন চিপ আর্কিটেকচারের বিকাশ এবং অত্যাধুনিক উপকরণের ব্যবহার ডিভাইসের কর্মক্ষমতায় উল্লম্ফন ঘটিয়েছে।

আজ, অত্যাধুনিক সেমিকন্ডাক্টরের গুরুত্বপূর্ণ মাত্রা এতটাই ছোট যে আকার স্কেলিং আর ডিভাইসের কর্মক্ষমতা উন্নত করার একটি কার্যকর উপায় নয়। পরিবর্তে, সেমিকন্ডাক্টর গবেষকরা অভিনব উপকরণ এবং 3D চিপ আর্কিটেকচারের আকারে সমাধান খুঁজছেন।

কয়েক দশকের অক্লান্ত পুনর্গঠনের ফলে আজকের সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসগুলি পুরনো মাইক্রোচিপের তুলনায় অনেক বেশি শক্তিশালী - তবে এগুলি আরও ভঙ্গুরও। 300 মিমি ওয়েফার ফ্যাব্রিকেশন প্রযুক্তির আবির্ভাবের ফলে সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদনের জন্য প্রয়োজনীয় অপরিষ্কারতা নিয়ন্ত্রণের মাত্রা বৃদ্ধি পেয়েছে। এমনকি একটি উৎপাদন প্রক্রিয়ায় (বিশেষ করে বিরল বা নিষ্ক্রিয় গ্যাস) সামান্যতম দূষণও বিপর্যয়কর সরঞ্জামের ব্যর্থতার দিকে নিয়ে যেতে পারে - তাই গ্যাসের বিশুদ্ধতা এখন আগের চেয়েও বেশি গুরুত্বপূর্ণ।

একটি সাধারণ সেমিকন্ডাক্টর ফ্যাব্রিকেশন প্ল্যান্টের জন্য, সিলিকনের পরে অতি-উচ্চ-বিশুদ্ধতা গ্যাস ইতিমধ্যেই সবচেয়ে বেশি উপাদান ব্যয় করে। সেমিকন্ডাক্টরের চাহিদা নতুন উচ্চতায় পৌঁছানোর সাথে সাথে এই খরচগুলি আরও বাড়বে বলে আশা করা হচ্ছে। ইউরোপের ঘটনাবলী উত্তেজনাপূর্ণ অতি-উচ্চ-চাপের প্রাকৃতিক গ্যাস বাজারে অতিরিক্ত ব্যাঘাত সৃষ্টি করেছে। ইউক্রেন বিশ্বের অন্যতম বৃহৎ উচ্চ-বিশুদ্ধতা রপ্তানিকারক।নিয়নলক্ষণ; রাশিয়ার আক্রমণের ফলে বিরল গ্যাসের সরবরাহ সীমিত হচ্ছে। এর ফলে অন্যান্য মহৎ গ্যাসের ঘাটতি এবং দাম বেড়ে যায়, যেমনক্রিপ্টনএবংজেনন.