ಅರೆವಾಹಕ ಉದ್ಯಮವು ಆಧುನಿಕ ತಾಂತ್ರಿಕ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯ ಕೇಂದ್ರವಾಗಿ, ಅದರ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಹಲವಾರು ಉನ್ನತ-ನಿಖರ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆಯ ಅನಿಲಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಅರೆವಾಹಕಗಳ ವಿಶೇಷ ಅನಿಲಗಳು ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆ, ಚಿಪ್ ತಯಾರಿಕೆ, ತೆಳುವಾದ-ಫಿಲ್ಮ್ ಶೇಖರಣೆ, ಎಚ್ಚಣೆ ಮತ್ತು ಇತರ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸುವ ಅನಿಲಗಳನ್ನು ಉಲ್ಲೇಖಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಅನಿಲಗಳು ಶುದ್ಧತೆ, ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಮೇಲೆ ನಿಖರವಾದ ನಿಯಂತ್ರಣಕ್ಕಾಗಿ ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಾದ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಬೇಕು. ಈ ಲೇಖನವು ಅರೆವಾಹಕಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಹಲವಾರು ಸಾಮಾನ್ಯ ವಿಶೇಷ ಅನಿಲಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಪಾತ್ರಗಳನ್ನು ಚರ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.

1. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ (H₂)

ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಆವಿ ಶೇಖರಣೆ (CVD) ಮತ್ತು ಕಡಿತ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. CVD ಯಲ್ಲಿ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳಂತಹ ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳನ್ನು ಬೆಳೆಯಲು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಇತರ ಅನಿಲಗಳೊಂದಿಗೆ ಬೆರೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಲೋಹದ ಶೇಖರಣೆ ಮತ್ತು ಆಕ್ಸೈಡ್ ತೆಗೆಯುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸುವ ಏಜೆಂಟ್ ಆಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಮೇಲ್ಮೈ ಮಾಲಿನ್ಯಕಾರಕಗಳನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಮತ್ತು ಚಿಪ್‌ಗಳ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಅರೆವಾಹಕ ಬಿಲ್ಲೆಗಳನ್ನು ಸ್ವಚ್ಛಗೊಳಿಸಲು ಮತ್ತು ಚಿಕಿತ್ಸೆ ನೀಡಲು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

2. ಸಾರಜನಕ (N₂)

ಸಾರಜನಕ, ಒಂದು ಜಡ ಅನಿಲವನ್ನು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಅರೆವಾಹಕ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಆಮ್ಲಜನಕ-ಮುಕ್ತ ಪರಿಸರವನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಉಪಕರಣಗಳ ಶುಚಿಗೊಳಿಸುವಿಕೆ, ತಂಪಾಗಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ದುರ್ಬಲಗೊಳಿಸುವ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆವಿ ಶೇಖರಣೆ ಮತ್ತು ಎಚ್ಚಣೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸಲು ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ದರವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಸಾರಜನಕವನ್ನು ಇತರ ಅನಿಲಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಬೆರೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣವನ್ನು ನಿಗ್ರಹಿಸಲು ಸಾರಜನಕವನ್ನು ಸಹ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣದ ಹಾನಿಯಿಂದ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ರಕ್ಷಿಸುತ್ತದೆ.

3. ಆಮ್ಲಜನಕ (O₂)

ಆಮ್ಲಜನಕ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ವೇಫರ್‌ಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಪದರದ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ, ಆಮ್ಲಜನಕ ಅತ್ಯಗತ್ಯ. ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಏಕರೂಪದ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಪದರವು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಇದು ವಿದ್ಯುತ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ಸಾಧನದ ಸ್ಥಿರತೆಗೆ ಪ್ರಮುಖವಾಗಿದೆ. ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ಸ್ವಚ್ಛಗೊಳಿಸುವ ಮತ್ತು ಎಚ್ಚಣೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆಕ್ಸೈಡ್ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಅಥವಾ ಕೆಲವು ಲೋಹದ ಫಿಲ್ಮ್ಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಇತರ ರಾಸಾಯನಿಕ ಅನಿಲಗಳೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತದೆ.

4. ಕಾರ್ಬನ್ ಟೆಟ್ರಾಫ್ಲೋರೈಡ್ (CF₄)

ಕಾರ್ಬನ್ ಟೆಟ್ರಾಫ್ಲೋರೈಡ್ ಅನ್ನು ಎಚ್ಚಣೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಎಚ್ಚಣೆಯಲ್ಲಿ, ಸಿಲಿಕಾನ್, ಸಿಲಿಕಾನ್ ನೈಟ್ರೈಡ್, ಲೋಹ ಮತ್ತು ಇತರ ವಸ್ತುಗಳ ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ತೆಗೆದುಹಾಕಲು CF₄ ಅನ್ನು ಇತರ ಅನಿಲಗಳೊಂದಿಗೆ ಬೆರೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ. CF₄ ಫ್ಲೋರಿನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಿದಾಗ, ಅದು ಫ್ಲೋರೈಡ್‌ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಬಲವಾದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಗುರಿ ವಸ್ತುವನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಕೆತ್ತಿಸಬಹುದು. ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ-ನಿಖರವಾದ ಮಾದರಿ ಎಚ್ಚಣೆಗೆ ಈ ಅನಿಲವು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ.

5. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ (HCl)

ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಅನಿಲವನ್ನು ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ಎಚ್ಚಣೆ ಅನಿಲವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಲೋಹದ ವಸ್ತುಗಳ ಎಚ್ಚಣೆಯಲ್ಲಿ. ಇದು ಕ್ಲೋರೈಡ್‌ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಲೋಹದ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತದೆ, ಲೋಹದ ಪದರಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ತೆಳುವಾದ ಲೋಹದ ಚಿತ್ರಗಳ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಚಿಪ್ ರಚನೆಗಳ ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಖಾತ್ರಿಪಡಿಸುತ್ತದೆ.

6. ಸಾರಜನಕ ಟ್ರೈಫ್ಲೋರೈಡ್ (NF₃)

ಸಾರಜನಕ ಟ್ರೈಫ್ಲೋರೈಡ್ ಅನ್ನು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಎಚ್ಚಣೆ ಉಪಕರಣಗಳಲ್ಲಿ ಶೇಖರಣೆಯ ಅವಶೇಷಗಳನ್ನು ಸ್ವಚ್ಛಗೊಳಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಎಚ್ಚಣೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ, ಸುಲಭವಾಗಿ ತೆಗೆಯಬಹುದಾದ ಫ್ಲೋರೈಡ್‌ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು NF₃ ಠೇವಣಿ ಮಾಡಿದ ವಸ್ತುಗಳೊಂದಿಗೆ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಫ್ಲೋರೈಡ್‌ಗಳು) ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಅನಿಲವು ಶುಚಿಗೊಳಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿದ್ದು, ಎಚ್ಚಣೆ ಉಪಕರಣಗಳ ಶುಚಿತ್ವವನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ನಿಖರತೆ ಮತ್ತು ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

7. ಸಿಲೇನ್ (SiH₄)

ಸಿಲೇನ್ ರಾಸಾಯನಿಕ ಆವಿ ಶೇಖರಣೆಯಲ್ಲಿ (CVD), ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳನ್ನು ಠೇವಣಿ ಮಾಡಲು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಅನಿಲವಾಗಿದೆ. ಸಿಲೇನ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಕೊಳೆಯುತ್ತದೆ, ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಅರೆವಾಹಕ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ. ಸಿಲೇನ್ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳ ಹರಿವನ್ನು ಸರಿಹೊಂದಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಠೇವಣಿ ದರ ಮತ್ತು ಚಿತ್ರದ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದು.

8. ಬೋರಾನ್ ಟ್ರೈಫ್ಲೋರೈಡ್ (BF₃)

ಬೋರಾನ್ ಟ್ರೈಫ್ಲೋರೈಡ್ ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಡೋಪಿಂಗ್ ಅನಿಲವಾಗಿದೆ, ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅರೆವಾಹಕ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಬೋರಾನ್ ಡೋಪಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಡೋಪಿಂಗ್ ಪದರವನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಸಿಲಿಕಾನ್ ತಲಾಧಾರದೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸ್ಫಟಿಕದ ವಿದ್ಯುತ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸರಿಹೊಂದಿಸಲು ಇದನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪಿ-ಟೈಪ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲು ಬೋರಾನ್ ಡೋಪಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಅವಶ್ಯಕವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ BF₃ ಅನಿಲವು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ.

9. ಸಲ್ಫರ್ ಹೆಕ್ಸಾಫ್ಲೋರೈಡ್ (SF₆)

ಸಲ್ಫರ್ ಹೆಕ್ಸಾಫ್ಲೋರೈಡ್ ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಅರೆವಾಹಕ ಎಚ್ಚಣೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಖರವಾದ ಎಚ್ಚಣೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅದರ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ನಿರೋಧಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ಥಿರತೆಯಿಂದಾಗಿ, ವಸ್ತು ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಮತ್ತು ನಿಖರವಾದ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು SF₆ ಅನ್ನು ಇತರ ಅನಿಲಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಬಹುದು. ಇದು ಅಯಾನು ಎಚ್ಚಣೆಯಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ, ಅನಗತ್ಯ ಲೋಹದ ಫಿಲ್ಮ್ಗಳನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ತೆಗೆದುಹಾಕುತ್ತದೆ.

ತೀರ್ಮಾನ

ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಅರೆವಾಹಕಗಳಿಗೆ ವಿಶೇಷ ಅನಿಲಗಳು ಭರಿಸಲಾಗದ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಮುಂದುವರೆದಂತೆ, ಈ ಅನಿಲಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಬೇಡಿಕೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಪೂರೈಕೆದಾರರು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಅನಿಲಗಳ ಗುಣಮಟ್ಟ ಮತ್ತು ವಿಧಗಳನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸಲು ಪ್ರೇರೇಪಿಸುತ್ತದೆ. ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ, ಮುಂದಿನ ಪೀಳಿಗೆಯ ಚಿಪ್ಸ್ ಮತ್ತು ತಾಂತ್ರಿಕ ಆವಿಷ್ಕಾರಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸಲು ಅರೆವಾಹಕ ಉದ್ಯಮವು ಈ ವಿಶೇಷ ಅನಿಲಗಳ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವಿಶೇಷ ಅನಿಲಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಮತ್ತು ಅನ್ವಯಿಸುವುದು ಅರೆವಾಹಕ ಉದ್ಯಮದ ನಿರಂತರ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯನ್ನು ಚಾಲನೆ ಮಾಡುವಲ್ಲಿ ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.