2. શા માટે સેમિકન્ડક્ટર ઉદ્યોગ સંપૂર્ણ શુદ્ધતાની માંગ કરે છે

અતિ-ઉચ્ચ શુદ્ધતાની આવશ્યકતાને સમજવા માટે, આધુનિક સેમિકન્ડક્ટર ઉત્પાદનના સ્કેલને સમજવું આવશ્યક છે. આજની સૌથી અદ્યતન ચિપ્સમાં ટ્રાન્ઝિસ્ટર છે જે માત્ર થોડા નેનોમીટર પહોળા છે. આને પરિપ્રેક્ષ્યમાં મૂકવા માટે, માનવ વાળની ​​એક સ્ટ્રૅન્ડ લગભગ 80,000 થી 100,000 નેનોમીટર જાડા હોય છે.

જ્યારે તમે પરમાણુ સ્તરે માળખું બનાવી રહ્યા હોવ, ત્યારે ઓક્સિજનનો એક અણુ અથવા પાણીનું એક સૂક્ષ્મ ટીપું વિનાશક નિષ્ફળતાનું કારણ બની શકે છે.

• ઓક્સિડેશન: અનિચ્છનીય ઓક્સિજન નાજુક સિલિકોન સ્ટ્રક્ચર્સ સાથે પ્રતિક્રિયા કરી શકે છે, તેમના વિદ્યુત ગુણધર્મોને બદલી શકે છે.

• રજકણ દૂષણ: એક છૂટાછવાયા કણ પણ નેનોસ્કેલ ટ્રાન્ઝિસ્ટરને શોર્ટ-સર્કિટ કરી શકે છે, જે માઇક્રોચિપના સમગ્ર વિભાગને નકામું બનાવે છે.

• ઉપજમાં ઘટાડો: દર અઠવાડિયે હજારો વેફરની પ્રક્રિયા કરતી ફેબમાં, ગેસના દૂષણને કારણે ઉપજમાં થોડો ઘટાડો થવાથી લાખો ડોલરની આવક ગુમાવી શકે છે.

તેથી, ધ સેમિકન્ડક્ટર પ્રવાહી આર્ગોન ક્લીનરૂમ વાતાવરણમાં રજૂ કરવામાં આવે છે તે મૂળભૂત રીતે કોઈપણ પ્રતિક્રિયાશીલ દૂષણોથી મુક્ત હોવું જોઈએ.

3. સેમિકન્ડક્ટર લિક્વિડ આર્ગોનની કોર એપ્લિકેશન્સ

કાચા માલમાંથી તૈયાર માઇક્રોપ્રોસેસર સુધીની સિલિકોન વેફરની સફર સેંકડો જટિલ પગલાં લે છે. અતિ-ઉચ્ચ શુદ્ધતા પ્રવાહી આર્ગોન આ પ્રવાસના કેટલાક સૌથી જટિલ તબક્કાઓમાં ઊંડાણપૂર્વક સંકલિત છે.

3.1. સિલિકોન ક્રિસ્ટલ પુલિંગ (ઝોક્રાલસ્કી પ્રક્રિયા)

કોઈપણ માઇક્રોચિપનો પાયો સિલિકોન વેફર છે. આ વેફર્સને Czochralski (CZ) પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને ઉગાડવામાં આવેલા વિશાળ, સિંગલ-ક્રિસ્ટલ સિલિકોન ઇંગોટ્સમાંથી કાપવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયામાં, 1,400 °C કરતાં વધુ તાપમાને ક્વાર્ટઝ ક્રુસિબલમાં અત્યંત શુદ્ધ પોલીક્રિસ્ટલાઇન સિલિકોન ઓગળવામાં આવે છે. એક બીજ સ્ફટિક રજૂ કરવામાં આવે છે અને ધીમે ધીમે ઉપર તરફ ખેંચાય છે, પીગળેલામાંથી એક સંપૂર્ણ નળાકાર સ્ફટિક દોરે છે.

આ આત્યંતિક થર્મલ પ્રક્રિયા દરમિયાન, પીગળેલું સિલિકોન અત્યંત પ્રતિક્રિયાશીલ હોય છે. જો તે ઓક્સિજન અથવા નાઇટ્રોજનના સંપર્કમાં આવે છે, તો તે સિલિકોન ડાયોક્સાઇડ અથવા સિલિકોન નાઇટ્રાઇડ બનાવશે, શુદ્ધ સ્ફટિકીય બંધારણને નષ્ટ કરશે. અહીં, આર્ગોન અંતિમ સંરક્ષક તરીકે કાર્ય કરે છે. ભઠ્ઠીને વરાળથી સતત શુદ્ધ કરવામાં આવે છે અતિ-ઉચ્ચ શુદ્ધતા પ્રવાહી આર્ગોન સંપૂર્ણપણે નિષ્ક્રિય વાતાવરણ બનાવવા માટે. કારણ કે આર્ગોન હવા કરતાં ભારે છે, તે પીગળેલા સિલિકોન પર એક રક્ષણાત્મક ધાબળો બનાવે છે, જે ખાતરી કરે છે કે પરિણામી પિંડ માળખાકીય રીતે સંપૂર્ણ અને માઇક્રોસ્કોપિક ખામીઓથી મુક્ત છે.

3.2. પ્લાઝ્મા એચિંગ અને ડિપોઝિશન

આધુનિક ચિપ્સ 3D સ્તરોમાં બનેલ છે. આમાં વેફર પર વાહક અથવા અવાહક સામગ્રીના માઇક્રોસ્કોપિક સ્તરો જમા કરાવવાનો અને પછી સર્કિટ બનાવવા માટે ચોક્કસ ભાગોને દૂર કરવાનો સમાવેશ થાય છે.

• સ્પુટરિંગ (શારીરિક વરાળ ડિપોઝિશન – PVD): આર્ગોન એ પ્રાથમિક ગેસ છે જેનો ઉપયોગ સ્પુટરિંગમાં થાય છે. શૂન્યાવકાશ ચેમ્બરમાં, આર્ગોન ગેસનું પ્લાઝ્મામાં આયનીકરણ થાય છે. આ સકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલ આર્ગોન આયનો પછી લક્ષ્ય સામગ્રી (જેમ કે તાંબુ અથવા ટાઇટેનિયમ) માં ઝડપી બને છે. ભારે આર્ગોન આયનોનું તીવ્ર ગતિશીલ બળ અણુઓને લક્ષ્યથી પછાડે છે, જે પછી સિલિકોન વેફર પર સમાનરૂપે જમા થાય છે. આર્ગોન પસંદ કરવામાં આવ્યું છે કારણ કે તેનો અણુ સમૂહ ધાતુના અણુઓને તેમની સાથે રાસાયણિક રીતે પ્રતિક્રિયા કર્યા વિના કાર્યક્ષમ રીતે દૂર કરવા માટે સંપૂર્ણપણે અનુકૂળ છે.

• ડીપ રિએક્ટિવ આયન એચિંગ (DRIE): જ્યારે ઉત્પાદકોને સિલિકોનમાં ઊંડા, અત્યંત સચોટ ખાઈને કોતરવાની જરૂર હોય છે - જે મેમરી ચિપ્સ અને અદ્યતન પેકેજિંગ માટે નિર્ણાયક છે - ત્યારે પ્લાઝ્માને સ્થિર કરવા અને વેફરની સપાટી પર ભૌતિક રીતે બોમ્બમારો કરવામાં મદદ કરવા માટે આર્ગોનને ઘણીવાર પ્રતિક્રિયાશીલ વાયુઓ સાથે મિશ્રિત કરવામાં આવે છે.

3.3. DUV અને EUV લિથોગ્રાફી (એક્સાઈમર લેસર્સ)

લિથોગ્રાફી એ વેફર પર સર્કિટ પેટર્ન છાપવા માટે પ્રકાશનો ઉપયોગ કરવાની પ્રક્રિયા છે. જેમ જેમ સર્કિટ સંકોચાઈ છે, ઉત્પાદકોએ વધુને વધુ ટૂંકી તરંગલંબાઇ સાથે પ્રકાશનો ઉપયોગ કરવો પડ્યો છે. આ જ્યાં છે પ્રવાહી આર્ગોન ઇલેક્ટ્રોનિક્સ ઓપ્ટિકલ ફિઝિક્સ સાથે છેદે છે.

ડીપ અલ્ટ્રાવાયોલેટ (DUV) લિથોગ્રાફી એઆરએફ (આર્ગોન ફ્લોરાઈડ) એક્સાઈમર લેસરો પર ખૂબ આધાર રાખે છે. આ લેસરો 193 નેનોમીટરની તરંગલંબાઇ સાથે અત્યંત કેન્દ્રિત પ્રકાશ પેદા કરવા માટે આર્ગોન, ફ્લોરિન અને નિયોન વાયુઓના ચોક્કસ નિયંત્રિત મિશ્રણનો ઉપયોગ કરે છે. આ લેસર પોલાણમાં ઉપયોગમાં લેવાતા આર્ગોનની શુદ્ધતા અતિ કડક છે. કોઈપણ અશુદ્ધિઓ લેસર ઓપ્ટિક્સને ડિગ્રેડ કરી શકે છે, પ્રકાશની તીવ્રતા ઘટાડી શકે છે અને લિથોગ્રાફી પ્રક્રિયાને ઝાંખી અથવા ખામીયુક્ત સર્કિટ છાપવા માટેનું કારણ બને છે.

નવી એક્સ્ટ્રીમ અલ્ટ્રાવાયોલેટ (EUV) લિથોગ્રાફી સિસ્ટમ્સમાં પણ, આર્ગોન નાજુક, અત્યંત જટિલ મિરર સિસ્ટમ્સને મોલેક્યુલર દૂષણથી સંપૂર્ણપણે મુક્ત રાખવા માટે શુદ્ધ ગેસ તરીકે મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.

3.4. એનીલિંગ અને થર્મલ પ્રોસેસિંગ

ડોપન્ટ્સ (જેમ કે બોરોન અથવા ફોસ્ફરસ) તેના વિદ્યુત ગુણધર્મોને બદલવા માટે સિલિકોનમાં રોપવામાં આવે તે પછી, સ્ફટિક જાળીના નુકસાનને ઠીક કરવા અને ડોપન્ટ્સને સક્રિય કરવા માટે વેફરને ઊંચા તાપમાને ગરમ કરવું આવશ્યક છે. આ પ્રક્રિયા, જેને એનિલિંગ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, વેફરની સપાટીને ઓક્સિડાઇઝિંગથી રોકવા માટે સખત રીતે નિયંત્રિત, ઓક્સિજન-મુક્ત વાતાવરણમાં થવી જોઈએ. અતિ-શુદ્ધ આર્ગોનનો સતત પ્રવાહ આ સલામત થર્મલ વાતાવરણ પૂરું પાડે છે.

4. લિક્વિડ આર્ગોન ઇલેક્ટ્રોનિક્સ: ટેકની નેક્સ્ટ જનરેશનને પાવરિંગ

પદ પ્રવાહી આર્ગોન ઇલેક્ટ્રોનિક્સ આ ક્રાયોજેનિક સામગ્રી પર આધારિત ઉચ્ચ તકનીકી ઉપકરણો અને ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓની ઇકોસિસ્ટમનો વ્યાપકપણે સમાવેશ કરે છે. જેમ જેમ આપણે આર્ટિફિશિયલ ઈન્ટેલિજન્સ (AI), ઈન્ટરનેટ ઓફ થિંગ્સ (IoT) અને સ્વાયત્ત વાહનો દ્વારા પ્રભુત્વ ધરાવતા યુગમાં જઈ રહ્યા છીએ, તેમ તેમ વધુ શક્તિશાળી, ઉર્જા-કાર્યક્ષમ ચિપ્સની માંગ આકાશને આંબી રહી છે.

1. AI એક્સિલરેટર્સ અને GPU: વિશાળ ગ્રાફિકલ પ્રોસેસિંગ યુનિટ્સ (GPUs) ને AI મોડલ્સને તાલીમ આપવા માટે જરૂરી છે જેમ કે મોટા લેંગ્વેજ મોડલ્સ માટે અવિશ્વસનીય રીતે મોટા, ખામી-મુક્ત સિલિકોન ડાઈઝની જરૂર છે. ડાઇ જેટલી મોટી, એક અશુદ્ધિ સમગ્ર ચિપને બરબાદ કરી શકે તેવી શક્યતા એટલી જ વધારે છે. UHP આર્ગોન દ્વારા પ્રદાન કરવામાં આવેલ દોષરહિત વાતાવરણ અહીં બિન-વાટાઘાટપાત્ર છે.

2. ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટિંગ: જેમ જેમ સંશોધકો ક્વોન્ટમ કોમ્પ્યુટર વિકસાવે છે, તેમ ક્યુબિટ્સ બનાવવા માટે વપરાતી સુપરકન્ડક્ટિંગ સામગ્રીને લગભગ શૂન્ય દૂષણ સાથે ઉત્પાદન વાતાવરણની જરૂર છે. આ નેક્સ્ટ જનરેશન પ્રોસેસરોની ક્રાયોજેનિક તૈયારી અને ફેબ્રિકેશનમાં આર્ગોન શુદ્ધ કરવું જરૂરી છે.

3. પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ: ઇલેક્ટ્રિક વાહનો સિલિકોન કાર્બાઇડ (SiC) અને Gallium Nitride (GaN) પાવર ચિપ્સ પર આધાર રાખે છે. આ સંયોજન સેમિકન્ડક્ટર ક્રિસ્ટલ્સને ઉગાડવા માટે પ્રમાણભૂત સિલિકોન કરતાં પણ વધુ તાપમાનની જરૂર પડે છે, જે આર્ગોનના નિષ્ક્રિય રક્ષણાત્મક ગુણધર્મોને વધુ મહત્વપૂર્ણ બનાવે છે.

5. સપ્લાય ચેઇન અને સોર્સિંગની જટિલતા

અતિ-ઉચ્ચ શુદ્ધતા પ્રવાહી આર્ગોનનું ઉત્પાદન એ આધુનિક કેમિકલ એન્જિનિયરિંગનું અજાયબી છે. તે સામાન્ય રીતે વિશાળ હવા વિભાજન એકમો (ASUs) માં ક્રાયોજેનિક અપૂર્ણાંક નિસ્યંદનનો ઉપયોગ કરીને હવામાંથી કાઢવામાં આવે છે. જો કે, ગેસનું ઉત્પાદન કરવું એ માત્ર અડધી યુદ્ધ છે; શુદ્ધતા ગુમાવ્યા વિના તેને સેમિકન્ડક્ટર ટૂલમાં પહોંચાડવું એ પણ એટલું જ પડકારજનક છે.

પરિવહન દરમિયાન દૂષણ નિયંત્રણ

દરેક વાલ્વ, પાઇપ અને સ્ટોરેજ ટાંકીને સ્પર્શે છે અતિ-ઉચ્ચ શુદ્ધતા પ્રવાહી આર્ગોન ખાસ ઈલેક્ટ્રોપોલિશ્ડ અને પ્રી-પર્જ્ડ હોવું જોઈએ. જો ટ્રાન્સપોર્ટ ટેન્કરમાં માઇક્રોસ્કોપિક લીક પણ હોય, તો વાતાવરણનું દબાણ માત્ર આર્ગોનને બહાર આવવા દેતું નથી; ક્રાયોજેનિક તાપમાન વાસ્તવમાં વાતાવરણની અશુદ્ધિઓ ખેંચી શકે છે માં, સમગ્ર બેચ બરબાદ.

ફેબ સ્તરે, પ્રવાહી આર્ગોન વિશાળ વેક્યૂમ-ઇન્સ્યુલેટેડ બલ્ક ટાંકીમાં સંગ્રહિત થાય છે. તે પછી ક્લીનરૂમમાં પ્રવેશતા પહેલા અત્યંત વિશિષ્ટ વેપોરાઈઝર અને પોઈન્ટ-ઓફ-યુઝ ગેસ પ્યુરીફાયરમાંથી પસાર થાય છે.

સતત, અવિરત ઉત્પાદન જાળવવા માટે, સેમિકન્ડક્ટર ઉત્પાદકોએ ઉચ્ચ-સ્તરના ગેસ સપ્લાયર્સ સાથે ભાગીદારી કરવી આવશ્યક છે જેમણે આ સખત સપ્લાય ચેઇનમાં નિપુણતા મેળવી છે. બાંયધરીકૃત શુદ્ધતા મેટ્રિક્સ સાથે આ નિર્ણાયક સામગ્રીનો સતત, વિશ્વસનીય પુરવઠો સુરક્ષિત કરવા માટે અત્યાધુનિક સુવિધાઓ માટે, જેમ કે વિશ્વસનીય પ્રદાતાઓ પાસેથી વિશિષ્ટ ઔદ્યોગિક ગેસ ઉકેલોની શોધ હુઆઝોંગ ગેસ ખાતરી કરે છે કે ચોક્કસ ધોરણો પૂર્ણ થાય છે અને મેન્યુફેક્ચરિંગ ડાઉનટાઇમ દૂર થાય છે.

6. આર્થિક અને પર્યાવરણીય વિચારણાઓ

આધુનિક ગીગાફેબ દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતા આર્ગોનનું પ્રમાણ આશ્ચર્યજનક છે. એક મોટી સેમિકન્ડક્ટર મેન્યુફેક્ચરિંગ ફેસિલિટી દરરોજ હજારો ક્યુબિક મીટર અલ્ટ્રા-પ્યોર ગેસનો વપરાશ કરી શકે છે.

ટકાઉપણું અને રિસાયક્લિંગ

કારણ કે આર્ગોન એક ઉમદા ગેસ છે અને મોટાભાગની સેમિકન્ડક્ટર પ્રક્રિયાઓમાં તેનો રાસાયણિક ઉપયોગ થતો નથી (તે મોટાભાગે ભૌતિક કવચ અથવા પ્લાઝ્મા માધ્યમ તરીકે કાર્ય કરે છે), ત્યાં આર્ગોન પુનઃપ્રાપ્તિ અને રિસાયક્લિંગ સિસ્ટમ્સ માટે ઉદ્યોગમાં વધારો થઈ રહ્યો છે. અદ્યતન ફેબ્સ ઑનસાઇટ પુનઃપ્રાપ્તિ એકમોને વધુને વધુ ઇન્સ્ટોલ કરી રહ્યાં છે જે ક્રિસ્ટલ પુલિંગ ફર્નેસ અને સ્પટરિંગ ચેમ્બરમાંથી આર્ગોન એક્ઝોસ્ટને પકડે છે. આ ગેસ પછી સ્થાનિક રીતે ફરીથી શુદ્ધ કરવામાં આવે છે. આ માત્ર ફેબના સંચાલન ખર્ચમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો કરે છે, પરંતુ તે લાંબા અંતર સુધી તાજા આર્ગોનને લિક્વિફાઇંગ અને પરિવહન સાથે સંકળાયેલા કાર્બન ફૂટપ્રિન્ટને પણ ઘટાડે છે.

7. એડવાન્સ નોડ મેન્યુફેક્ચરિંગમાં આર્ગોનનું ભવિષ્ય

જેમ જેમ સેમિકન્ડક્ટર ઉદ્યોગ 2nm, 14A (એન્ગસ્ટ્રોમ) તરફ ધકેલાય છે અને તેનાથી આગળ, ટ્રાન્ઝિસ્ટરનું આર્કિટેક્ચર બદલાઈ રહ્યું છે. અમે FinFET થી ગેટ-ઓલ-અરાઉન્ડ (GAA) અને છેવટે પૂરક FET (CFET) ડિઝાઇન તરફ આગળ વધી રહ્યા છીએ.

આ 3D સ્ટ્રક્ચર્સ માટે એટોમિક લેયર ડિપોઝિશન (ALD) અને એટોમિક લેયર એચિંગ (ALE) - પ્રક્રિયાઓ કે જે સિલિકોનને એક સમયે એક પરમાણુમાં શાબ્દિક રીતે હેરફેર કરે છે. ALD અને ALE માં, રાસાયણિક ડોઝ વચ્ચે પ્રતિક્રિયા ચેમ્બરને શુદ્ધ કરવા માટે આર્ગોનની ચોક્કસ રીતે નિયંત્રિત કઠોળનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, તે સુનિશ્ચિત કરે છે કે પ્રતિક્રિયાઓ માત્ર અણુની સપાટી પર ઇચ્છિત હોય ત્યાં જ થાય છે.

જેમ જેમ ચોકસાઇ વધે છે, તેના પર નિર્ભરતા વધે છે સેમિકન્ડક્ટર પ્રવાહી આર્ગોન માત્ર તીવ્ર બનશે. શુદ્ધતાની જરૂરિયાતો વર્તમાન 6N ધોરણોને પણ વટાવી શકે છે, જે 7N (99.99999%) અથવા તેનાથી વધુના ક્ષેત્રમાં આગળ વધી શકે છે, જે ગેસ શુદ્ધિકરણ અને મેટ્રોલોજી તકનીકોમાં વધુ નવીનતા લાવે છે.

નિષ્કર્ષ

ફિનિશ્ડ માઈક્રોપ્રોસેસરને આશ્ચર્યચકિત કરવું સરળ છે - સિલિકોનનો એક ટુકડો જેમાં અબજો માઇક્રોસ્કોપિક સ્વીચો પ્રતિ સેકન્ડે ટ્રિલિયન ગણતરીઓ કરવામાં સક્ષમ છે. તેમ છતાં, માનવ ઇજનેરીનું આ શિખર સંપૂર્ણપણે અદ્રશ્ય તત્વો પર આધારિત છે જે તેને બનાવે છે.

અલ્ટ્રા-ઉચ્ચ શુદ્ધતા પ્રવાહી આર્ગોન માત્ર એક કોમોડિટી નથી; તે સેમિકન્ડક્ટર ઉદ્યોગનો પાયાનો આધારસ્તંભ છે. સિલિકોન સ્ફટિકોના પીગળેલા જન્મથી માંડીને નેનોમીટર-સ્કેલ સર્કિટ બનાવતા પ્લાઝમાને સક્ષમ કરવા માટે, આર્ગોન મૂરના કાયદાને જીવંત રાખવા માટે જરૂરી નૈસર્ગિક વાતાવરણની ખાતરી આપે છે. ની સરહદો તરીકે પ્રવાહી આર્ગોન ઇલેક્ટ્રોનિક્સ AI, ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટિંગ અને અદ્યતન પાવર મેનેજમેન્ટને ટેકો આપવા માટે વિસ્તૃત કરો, આ સંપૂર્ણ શુદ્ધ, નિષ્ક્રિય પ્રવાહીની માંગ વૈશ્વિક તકનીકી પ્રગતિ પાછળ ચાલક બળ તરીકે ચાલુ રહેશે.

FAQs

Q1: અમુક સેમિકન્ડક્ટર પ્રક્રિયાઓમાં નાઇટ્રોજન અથવા હિલીયમ જેવા અન્ય નિષ્ક્રિય વાયુઓ કરતાં પ્રવાહી આર્ગોન શા માટે પસંદ કરવામાં આવે છે?

અ: જ્યારે નાઇટ્રોજન સસ્તો છે અને સામાન્ય શુદ્ધિકરણ ગેસ તરીકે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે, તે અત્યંત ઊંચા તાપમાને ખરેખર નિષ્ક્રિય નથી; તે પીગળેલા સિલિકોન સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને સિલિકોન નાઈટ્રાઈડ ખામીઓ બનાવી શકે છે. હિલિયમ નિષ્ક્રિય છે પરંતુ ખૂબ જ હળવા અને ખર્ચાળ છે. આર્ગોન “સ્વીટ સ્પોટ” ને હિટ કરે છે—તે અતિશય તાપમાને પણ સંપૂર્ણપણે નિષ્ક્રિય છે, પીગળેલા સિલિકોનને અસરકારક રીતે બ્લેન્કેટ કરવા માટે પૂરતું ભારે છે, અને અનિચ્છનીય રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ કર્યા વિના પ્લાઝ્મા સ્પુટરિંગ પ્રક્રિયાઓ દરમિયાન અણુઓને ભૌતિક રીતે દૂર કરવા માટે સંપૂર્ણ અણુ સમૂહ ધરાવે છે.

Q2: અતિ-ઉચ્ચ શુદ્ધતા પ્રવાહી આર્ગોન કેવી રીતે દૂષિતતા વિના સેમિકન્ડક્ટર ફેબ્રિકેશન પ્લાન્ટ્સ (ફેબ્સ) માં પરિવહન થાય છે?

અ: પરિવહન દરમિયાન શુદ્ધતા જાળવવી એ એક મોટો લોજિસ્ટિકલ પડકાર છે. UHP લિક્વિડ આર્ગોન વિશિષ્ટ, અત્યંત અવાહક ક્રાયોજેનિક ટેન્કર ટ્રકમાં પરિવહન થાય છે. આ ટાંકીઓની આંતરિક સપાટીઓ, તેમજ તમામ વાલ્વ અને ટ્રાન્સફર હોસ, આઉટગેસિંગ અને પાર્ટિકલ શેડિંગને રોકવા માટે મિરર ફિનિશમાં ઇલેક્ટ્રોપોલિશ કરવામાં આવે છે. લોડ કરતા પહેલા, સમગ્ર સિસ્ટમ સખત વેક્યૂમ શુદ્ધિકરણમાંથી પસાર થાય છે. ફેબ પર પહોંચ્યા પછી, ગેસ પોઈન્ટ-ઓફ-યુઝ પ્યુરીફાયરમાંથી પસાર થાય છે જે આર્ગોન વેફર સુધી પહોંચે તે પહેલાં કોઈપણ સ્ટ્રે ppt-લેવલ (પાર્ટ્સ પ્રતિ ટ્રિલિયન) અશુદ્ધિઓને દૂર કરવા માટે રાસાયણિક ગેટર ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરે છે.

Q3: "સેમિકન્ડક્ટર લિક્વિડ આર્ગોન" માટે કયા ચોક્કસ શુદ્ધતા સ્તરની જરૂર છે અને તે કેવી રીતે માપવામાં આવે છે?

અ: અદ્યતન સેમિકન્ડક્ટર મેન્યુફેક્ચરિંગ માટે, આર્ગોન શુદ્ધતા સામાન્ય રીતે ઓછામાં ઓછી "6N" (99.9999% શુદ્ધ) હોવી જોઈએ, જોકે કેટલીક અત્યાધુનિક પ્રક્રિયાઓ 7Nની માંગ કરે છે. આનો અર્થ એ છે કે ઓક્સિજન, ભેજ અને હાઇડ્રોકાર્બન જેવી અશુદ્ધિઓ 1 ભાગ પ્રતિ મિલિયન (ppm) અથવા તો પાર્ટ્સ પ્રતિ બિલિયન (ppb) સુધી મર્યાદિત છે. આ લઘુત્તમ અશુદ્ધતા સ્તરો અત્યંત સંવેદનશીલ વિશ્લેષણાત્મક સાધનોનો ઉપયોગ કરીને ફેબ પર વાસ્તવિક સમયમાં માપવામાં આવે છે, જેમ કે કેવિટી રિંગ-ડાઉન સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી (CRDS) અને માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી (GC-MS) સાથે ગેસ ક્રોમેટોગ્રાફી, સતત ગુણવત્તા નિયંત્રણ સુનિશ્ચિત કરે છે.