ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಹೈ ಪ್ಯೂರಿಟಿ ಲಿಕ್ವಿಡ್ ಆರ್ಗಾನ್ನ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಪಾತ್ರ
ಆಧುನಿಕ ಜಗತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮೇಲೆ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ. ನಮ್ಮ ಜೇಬಿನಲ್ಲಿರುವ ಸ್ಮಾರ್ಟ್ಫೋನ್ಗಳಿಂದ ಹಿಡಿದು ಕೃತಕ ಬುದ್ಧಿಮತ್ತೆಯನ್ನು ಶಕ್ತಿಯುತಗೊಳಿಸುವ ಬೃಹತ್ ಡೇಟಾ ಕೇಂದ್ರಗಳವರೆಗೆ, ಅರೆವಾಹಕ ಚಿಪ್ಗಳು ಡಿಜಿಟಲ್ ಯುಗದ ಅಡಿಪಾಯದ ಬಿಲ್ಡಿಂಗ್ ಬ್ಲಾಕ್ಗಳಾಗಿವೆ. ಆದರೂ, ಈ ಚಿಪ್ಗಳ ಸಂಕೀರ್ಣ ಇಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ವಾಸ್ತುಶಿಲ್ಪದ ಹಿಂದೆ ಮೂಕ, ಅಗೋಚರ ಮತ್ತು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಅವಶ್ಯಕವಾದ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವಿಕೆ ಇದೆ: ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಹೈ ಶುದ್ಧತೆಯ ದ್ರವ ಆರ್ಗಾನ್.
ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಉದ್ಯಮವು ಮೂರ್ನ ನಿಯಮವನ್ನು ಪಟ್ಟುಬಿಡದೆ ಅನುಸರಿಸುತ್ತದೆ-ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳನ್ನು ನ್ಯಾನೋಮೀಟರ್ ಮತ್ತು ಸಬ್-ನ್ಯಾನೋಮೀಟರ್ ಮಾಪಕಗಳಿಗೆ ಕುಗ್ಗಿಸುತ್ತದೆ-ದೋಷದ ಅಂಚು ಕಣ್ಮರೆಯಾಯಿತು. ಈ ಅತಿ-ನಿಖರವಾದ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ, ವಾತಾವರಣದ ಅನಿಲಗಳು ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಕಲ್ಮಶಗಳು ಅಂತಿಮ ಶತ್ರುಗಳಾಗಿವೆ. ಇದನ್ನು ಎದುರಿಸಲು, ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಶನ್ ಪ್ಲಾಂಟ್ಗಳು (ಫ್ಯಾಬ್ಸ್) ವಿಶೇಷ ಅನಿಲಗಳ ನಿರಂತರ, ದೋಷರಹಿತ ಪೂರೈಕೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿವೆ. ಇವುಗಳಲ್ಲಿ, ಅರೆವಾಹಕ ದ್ರವ ಆರ್ಗಾನ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ಇಳುವರಿ, ದೋಷರಹಿತ ಸ್ಫಟಿಕದ ರಚನೆಗಳು ಮತ್ತು ಸುಧಾರಿತ ಲಿಥೋಗ್ರಫಿಯ ಯಶಸ್ವಿ ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಖಾತ್ರಿಪಡಿಸುವಲ್ಲಿ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಅಂಶವಾಗಿ ನಿಂತಿದೆ.
ಈ ಸಮಗ್ರ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿ ಚಿಪ್ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಆರ್ಗಾನ್ನ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರವನ್ನು ಪರಿಶೋಧಿಸುತ್ತದೆ, ಅದರ ಶುದ್ಧತೆ ಏಕೆ ಮಾತುಕತೆಗೆ ಒಳಪಡುವುದಿಲ್ಲ, ಅದು ಹೇಗೆ ಪ್ರಗತಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸುತ್ತದೆ. ದ್ರವ ಆರ್ಗಾನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್, ಮತ್ತು ಈ ಅನಿವಾರ್ಯ ಸಂಪನ್ಮೂಲಕ್ಕಾಗಿ ಭವಿಷ್ಯವು ಏನನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.
1. ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಹೈ ಪ್ಯೂರಿಟಿ ಲಿಕ್ವಿಡ್ ಆರ್ಗಾನ್ ಎಂದರೇನು?
ಆರ್ಗಾನ್ (ಆರ್) ಒಂದು ಉದಾತ್ತ ಅನಿಲವಾಗಿದ್ದು, ಭೂಮಿಯ ವಾತಾವರಣದ ಸರಿಸುಮಾರು 0.93% ರಷ್ಟಿದೆ. ಇದು ಬಣ್ಣರಹಿತ, ವಾಸನೆಯಿಲ್ಲದ, ರುಚಿಯಿಲ್ಲದ ಮತ್ತು-ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ-ಹೆಚ್ಚು ಜಡವಾಗಿದೆ. ತೀವ್ರವಾದ ತಾಪಮಾನ ಅಥವಾ ಒತ್ತಡದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿಯೂ ಸಹ ಇದು ಇತರ ಅಂಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುವುದಿಲ್ಲ.
ಆದಾಗ್ಯೂ, ದೈನಂದಿನ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಆರ್ಗಾನ್ (ಸ್ಟ್ಯಾಂಡರ್ಡ್ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ನಂತಹ) ಬಹು-ಶತಕೋಟಿ-ಡಾಲರ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಫ್ಯಾಬ್ನಲ್ಲಿ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಆರ್ಗಾನ್ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಭಿನ್ನವಾಗಿದೆ. ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಹೈ ಶುದ್ಧತೆಯ ದ್ರವ ಆರ್ಗಾನ್ (UHP ಆರ್ಗಾನ್) ಆರ್ಗಾನ್ ಅನ್ನು ಅಸಾಧಾರಣ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಪರಿಷ್ಕರಿಸಲಾಗಿದೆ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 99.999% (5N) ನಿಂದ 99.9999% (6N) ಅಥವಾ ಅದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆಯ ಮಟ್ಟವನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ. ಈ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ, ಆಮ್ಲಜನಕ, ತೇವಾಂಶ, ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಕಾರ್ಬನ್ಗಳಂತಹ ಕಲ್ಮಶಗಳನ್ನು ಬಿಲಿಯನ್ಗೆ ಭಾಗಗಳಲ್ಲಿ (ppb) ಅಥವಾ ಭಾಗಗಳಿಗೆ ಪ್ರತಿ ಟ್ರಿಲಿಯನ್ಗೆ (ppt) ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಏಕೆ ದ್ರವ ರೂಪ?
ಅನಿಲಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ಅನಿಲ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಲು ಮತ್ತು ಸಾಗಿಸಲು ಬೃಹತ್, ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡದ ಸಿಲಿಂಡರ್ಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ. ಆರ್ಗಾನ್ ಅನ್ನು ಅದರ ಕುದಿಯುವ ಬಿಂದು -185.8 ° C (-302.4 ° F) ಗೆ ತಂಪಾಗಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಅದು ದ್ರವವಾಗಿ ಘನೀಕರಿಸುತ್ತದೆ. ದ್ರವ ಆರ್ಗಾನ್ ಅದರ ಅನಿಲ ಪ್ರತಿರೂಪದ ಪರಿಮಾಣದ ಸರಿಸುಮಾರು 1/840 ನೇ ಭಾಗವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಈ ನಂಬಲಾಗದ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಫ್ಯಾಬ್ಗಳಿಗೆ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಬೃಹತ್ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಸಾಗಿಸಲು ಮತ್ತು ಶೇಖರಿಸಿಡಲು ಆರ್ಥಿಕವಾಗಿ ಲಾಭದಾಯಕವಾಗಿಸುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಅದು ನಂತರ ಬಳಕೆಯ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಅಗತ್ಯವಿದ್ದಾಗ ನಿಖರವಾಗಿ ಅನಿಲವಾಗಿ ಮತ್ತೆ ಆವಿಯಾಗುತ್ತದೆ.
2. ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಉದ್ಯಮವು ಸಂಪೂರ್ಣ ಶುದ್ಧತೆಯನ್ನು ಏಕೆ ಬಯಸುತ್ತದೆ
ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಹೈ ಶುದ್ಧತೆಯ ಅಗತ್ಯವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು, ಆಧುನಿಕ ಅರೆವಾಹಕ ತಯಾರಿಕೆಯ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಬೇಕು. ಇಂದಿನ ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ಚಿಪ್ಗಳು ಕೆಲವೇ ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್ಗಳಷ್ಟು ಅಗಲವಿರುವ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಇದನ್ನು ದೃಷ್ಟಿಕೋನದಿಂದ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಮಾನವ ಕೂದಲಿನ ಒಂದು ಎಳೆಯು ಸುಮಾರು 80,000 ರಿಂದ 100,000 ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್ಗಳಷ್ಟು ದಪ್ಪವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ನೀವು ಪರಮಾಣು ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ರಚನೆಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸುತ್ತಿರುವಾಗ, ಆಮ್ಲಜನಕದ ಒಂದು ಅಣು ಅಥವಾ ನೀರಿನ ಒಂದು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಹನಿಯು ದುರಂತದ ವೈಫಲ್ಯವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಬಹುದು.
-
ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ: ಅನಪೇಕ್ಷಿತ ಆಮ್ಲಜನಕವು ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ರಚನೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತದೆ, ಅವುಗಳ ವಿದ್ಯುತ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ.
-
ಕಣಗಳ ಮಾಲಿನ್ಯ: ಒಂದು ಅಡ್ಡಾದಿಡ್ಡಿ ಕಣವು ಸಹ ನ್ಯಾನೊಸ್ಕೇಲ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಶಾರ್ಟ್-ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಮಾಡಬಹುದು, ಇದು ಮೈಕ್ರೋಚಿಪ್ನ ಸಂಪೂರ್ಣ ವಿಭಾಗವನ್ನು ನಿಷ್ಪ್ರಯೋಜಕವಾಗಿಸುತ್ತದೆ.
-
ಇಳುವರಿ ಕಡಿತ: ವಾರಕ್ಕೆ ಸಾವಿರಾರು ವೇಫರ್ಗಳನ್ನು ಸಂಸ್ಕರಿಸುವ ಫ್ಯಾಬ್ನಲ್ಲಿ, ಅನಿಲ ಮಾಲಿನ್ಯದಿಂದಾಗಿ ಇಳುವರಿಯಲ್ಲಿ ಸ್ವಲ್ಪ ಕುಸಿತವು ಕಳೆದುಹೋದ ಆದಾಯದಲ್ಲಿ ಹತ್ತಾರು ಮಿಲಿಯನ್ ಡಾಲರ್ಗಳಿಗೆ ಅನುವಾದಿಸಬಹುದು.
ಆದ್ದರಿಂದ, ದಿ ಅರೆವಾಹಕ ದ್ರವ ಆರ್ಗಾನ್ ಕ್ಲೀನ್ರೂಮ್ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ಪರಿಚಯಿಸಲಾದ ಯಾವುದೇ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಮಾಲಿನ್ಯಕಾರಕಗಳು ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ರಹಿತವಾಗಿರಬೇಕು.
3. ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಲಿಕ್ವಿಡ್ ಆರ್ಗಾನ್ನ ಕೋರ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ಗಳು
ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುವಿನಿಂದ ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಿದ ಮೈಕ್ರೊಪ್ರೊಸೆಸರ್ಗೆ ಸಿಲಿಕಾನ್ ವೇಫರ್ನ ಪ್ರಯಾಣವು ನೂರಾರು ಸಂಕೀರ್ಣ ಹಂತಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಹೈ ಪ್ಯೂರಿಟಿ ಲಿಕ್ವಿಡ್ ಆರ್ಗಾನ್ ಅನ್ನು ಈ ಪ್ರಯಾಣದ ಹಲವಾರು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಆಳವಾಗಿ ಸಂಯೋಜಿಸಲಾಗಿದೆ.
3.1. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ ಪುಲ್ಲಿಂಗ್ (ದಿ ಝೋಕ್ರಾಲ್ಸ್ಕಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ)
ಯಾವುದೇ ಮೈಕ್ರೋಚಿಪ್ನ ಅಡಿಪಾಯ ಸಿಲಿಕಾನ್ ವೇಫರ್ ಆಗಿದೆ. ಈ ಬಿಲ್ಲೆಗಳನ್ನು ಝೋಕ್ರಾಲ್ಸ್ಕಿ (CZ) ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಬೆಳೆದ ಬೃಹತ್, ಏಕ-ಸ್ಫಟಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಇಂಗೋಟ್ಗಳಿಂದ ಕತ್ತರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ಹೆಚ್ಚು ಶುದ್ಧೀಕರಿಸಿದ ಪಾಲಿಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅನ್ನು ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆಯಲ್ಲಿ 1,400 ° C ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಕರಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಬೀಜದ ಸ್ಫಟಿಕವನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಿಧಾನವಾಗಿ ಮೇಲಕ್ಕೆ ಎಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಕರಗುವಿಕೆಯಿಂದ ಪರಿಪೂರ್ಣ ಸಿಲಿಂಡರಾಕಾರದ ಸ್ಫಟಿಕವನ್ನು ಎಳೆಯುತ್ತದೆ.
ಈ ತೀವ್ರವಾದ ಉಷ್ಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ಕರಗಿದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದು ಆಮ್ಲಜನಕ ಅಥವಾ ಸಾರಜನಕದೊಂದಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕಕ್ಕೆ ಬಂದರೆ, ಅದು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಅಥವಾ ಸಿಲಿಕಾನ್ ನೈಟ್ರೈಡ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ, ಶುದ್ಧ ಸ್ಫಟಿಕದ ರಚನೆಯನ್ನು ನಾಶಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿ, ಆರ್ಗಾನ್ ಅಂತಿಮ ರಕ್ಷಕನಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಕುಲುಮೆಯನ್ನು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಆವಿಯಾಗಿ ಶುದ್ಧೀಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಹೈ ಶುದ್ಧತೆಯ ದ್ರವ ಆರ್ಗಾನ್ ಸಂಪೂರ್ಣ ಜಡ ವಾತಾವರಣವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಲು. ಆರ್ಗಾನ್ ಗಾಳಿಗಿಂತ ಭಾರವಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಕರಗಿದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮೇಲೆ ರಕ್ಷಣಾತ್ಮಕ ಹೊದಿಕೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ, ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಇಂಗು ರಚನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಪರಿಪೂರ್ಣವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕ ದೋಷಗಳಿಂದ ಮುಕ್ತವಾಗಿದೆ.
3.2. ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಎಚ್ಚಣೆ ಮತ್ತು ಠೇವಣಿ
ಆಧುನಿಕ ಚಿಪ್ಸ್ ಅನ್ನು 3D ಪದರಗಳಲ್ಲಿ ನಿರ್ಮಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇದು ವಾಹಕ ಅಥವಾ ಇನ್ಸುಲೇಟಿಂಗ್ ವಸ್ತುಗಳ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಪದರಗಳನ್ನು ವೇಫರ್ನಲ್ಲಿ ಇಡುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಭಾಗಗಳನ್ನು ಎಚ್ಚಣೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
-
ಸ್ಪಟ್ಟರಿಂಗ್ (ಭೌತಿಕ ಆವಿ ಶೇಖರಣೆ - PVD): ಆರ್ಗಾನ್ ಅನ್ನು ಸ್ಪಟ್ಟರಿಂಗ್ನಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಅನಿಲವಾಗಿದೆ. ನಿರ್ವಾತ ಕೊಠಡಿಯಲ್ಲಿ, ಆರ್ಗಾನ್ ಅನಿಲವನ್ನು ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವಾಗಿ ಅಯಾನೀಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಧನಾತ್ಮಕ ಆವೇಶದ ಆರ್ಗಾನ್ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ನಂತರ ಗುರಿ ವಸ್ತುವಾಗಿ (ತಾಮ್ರ ಅಥವಾ ಟೈಟಾನಿಯಂನಂತಹ) ವೇಗಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಭಾರೀ ಆರ್ಗಾನ್ ಅಯಾನುಗಳ ಸಂಪೂರ್ಣ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯು ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಗುರಿಯಿಂದ ಹೊಡೆದುರುಳಿಸುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಅದು ಸಿಲಿಕಾನ್ ವೇಫರ್ನಲ್ಲಿ ಸಮವಾಗಿ ಠೇವಣಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಆರ್ಗಾನ್ ಅನ್ನು ಆಯ್ಕೆಮಾಡಲಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅದರ ಪರಮಾಣು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ಲೋಹದ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ರಾಸಾಯನಿಕವಾಗಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸದೆ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಹೊರಹಾಕಲು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಸೂಕ್ತವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
-
ಡೀಪ್ ರಿಯಾಕ್ಟಿವ್ ಅಯಾನ್ ಎಚ್ಚಣೆ (DRIE): ತಯಾರಕರು ಆಳವಾದ, ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರವಾದ ಕಂದಕಗಳನ್ನು ಸಿಲಿಕಾನ್ಗೆ ಎಚ್ಚಣೆ ಮಾಡಬೇಕಾದಾಗ-ಮೆಮೊರಿ ಚಿಪ್ಗಳು ಮತ್ತು ಸುಧಾರಿತ ಪ್ಯಾಕೇಜಿಂಗ್ಗೆ ನಿರ್ಣಾಯಕ-ಆರ್ಗಾನ್ ಅನ್ನು ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸಲು ಮತ್ತು ವೇಫರ್ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಭೌತಿಕವಾಗಿ ಬಾಂಬ್ ಸ್ಫೋಟಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡಲು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಅನಿಲಗಳೊಂದಿಗೆ ಬೆರೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
3.3 DUV ಮತ್ತು EUV ಲಿಥೋಗ್ರಫಿ (ಎಕ್ಸೈಮರ್ ಲೇಸರ್ಗಳು)
ಲಿಥೋಗ್ರಫಿ ಎನ್ನುವುದು ವೇಫರ್ನಲ್ಲಿ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಮುದ್ರಿಸಲು ಬೆಳಕನ್ನು ಬಳಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ. ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳು ಕುಗ್ಗಿದಂತೆ, ತಯಾರಕರು ಹೆಚ್ಚು ಕಡಿಮೆ ತರಂಗಾಂತರಗಳೊಂದಿಗೆ ಬೆಳಕನ್ನು ಬಳಸಬೇಕಾಗಿತ್ತು. ಇದು ಎಲ್ಲಿದೆ ದ್ರವ ಆರ್ಗಾನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದೊಂದಿಗೆ ಛೇದಿಸುತ್ತದೆ.
ಆಳವಾದ ನೇರಳಾತೀತ (ಡಿಯುವಿ) ಲಿಥೋಗ್ರಫಿಯು ಆರ್ಎಫ್ (ಆರ್ಗಾನ್ ಫ್ಲೋರೈಡ್) ಎಕ್ಸೈಮರ್ ಲೇಸರ್ಗಳ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚು ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದೆ. ಈ ಲೇಸರ್ಗಳು 193 ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್ಗಳ ತರಂಗಾಂತರದೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ಬೆಳಕನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಆರ್ಗಾನ್, ಫ್ಲೋರಿನ್ ಮತ್ತು ನಿಯಾನ್ ಅನಿಲಗಳ ನಿಖರವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿತ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಈ ಲೇಸರ್ ಕುಳಿಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಆರ್ಗಾನ್ನ ಶುದ್ಧತೆಯು ನಂಬಲಾಗದಷ್ಟು ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಾಗಿದೆ. ಯಾವುದೇ ಕಲ್ಮಶಗಳು ಲೇಸರ್ ದೃಗ್ವಿಜ್ಞಾನವನ್ನು ಕೆಡಿಸಬಹುದು, ಬೆಳಕಿನ ತೀವ್ರತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು ಮತ್ತು ಲಿಥೋಗ್ರಫಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಮಸುಕಾದ ಅಥವಾ ದೋಷಯುಕ್ತ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳನ್ನು ಮುದ್ರಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು.
ಹೊಸ ಎಕ್ಸ್ಟ್ರೀಮ್ ಅಲ್ಟ್ರಾವೈಲೆಟ್ (EUV) ಲಿಥೋಗ್ರಫಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಸಹ, ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾದ, ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ಕನ್ನಡಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಅಣು ಮಾಲಿನ್ಯದಿಂದ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಮುಕ್ತಗೊಳಿಸಲು ಆರ್ಗಾನ್ ಶುದ್ಧೀಕರಿಸುವ ಅನಿಲವಾಗಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ.
3.4 ಅನೆಲಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಥರ್ಮಲ್ ಪ್ರೊಸೆಸಿಂಗ್
ಡೋಪಾಂಟ್ಗಳನ್ನು (ಬೋರಾನ್ ಅಥವಾ ಫಾಸ್ಫರಸ್ನಂತಹ) ಸಿಲಿಕಾನ್ಗೆ ಅದರ ವಿದ್ಯುತ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಲು ಅಳವಡಿಸಿದ ನಂತರ, ಸ್ಫಟಿಕ ಲ್ಯಾಟಿಸ್ಗೆ ಹಾನಿಯನ್ನು ಸರಿಪಡಿಸಲು ಮತ್ತು ಡೋಪಾಂಟ್ಗಳನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಲು ವೇಫರ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಬಿಸಿ ಮಾಡಬೇಕು. ಅನೆಲಿಂಗ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ವೇಫರ್ನ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಿಸುವುದನ್ನು ತಡೆಯಲು ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿತ, ಆಮ್ಲಜನಕ-ಮುಕ್ತ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸಬೇಕು. ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಪ್ಯೂರ್ ಆರ್ಗಾನ್ನ ನಿರಂತರ ಹರಿವು ಈ ಸುರಕ್ಷಿತ ಉಷ್ಣ ಪರಿಸರವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.
4. ಲಿಕ್ವಿಡ್ ಆರ್ಗಾನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್: ಮುಂದಿನ ಪೀಳಿಗೆಯ ಟೆಕ್ ಅನ್ನು ಪವರ್ ಮಾಡುವುದು
ಪದ ದ್ರವ ಆರ್ಗಾನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಈ ಕ್ರಯೋಜೆನಿಕ್ ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುವ ಹೈಟೆಕ್ ಸಾಧನಗಳು ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ವಿಶಾಲವಾಗಿ ಒಳಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ನಾವು ಆರ್ಟಿಫಿಶಿಯಲ್ ಇಂಟೆಲಿಜೆನ್ಸ್ (AI), ಇಂಟರ್ನೆಟ್ ಆಫ್ ಥಿಂಗ್ಸ್ (IoT) ಮತ್ತು ಸ್ವಾಯತ್ತ ವಾಹನಗಳ ಪ್ರಾಬಲ್ಯದ ಯುಗಕ್ಕೆ ಚಲಿಸುತ್ತಿರುವಾಗ, ಹೆಚ್ಚು ಶಕ್ತಿಶಾಲಿ, ಶಕ್ತಿ-ಸಮರ್ಥ ಚಿಪ್ಗಳ ಬೇಡಿಕೆಯು ಗಗನಕ್ಕೇರುತ್ತಿದೆ.
-
AI ವೇಗವರ್ಧಕಗಳು ಮತ್ತು GPUಗಳು: ದೊಡ್ಡ ಭಾಷಾ ಮಾದರಿಗಳಂತಹ AI ಮಾದರಿಗಳಿಗೆ ತರಬೇತಿ ನೀಡಲು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಬೃಹತ್ ಚಿತ್ರಾತ್ಮಕ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಘಟಕಗಳಿಗೆ (GPU) ನಂಬಲಾಗದಷ್ಟು ದೊಡ್ಡ, ದೋಷ-ಮುಕ್ತ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಡೈಸ್ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ದೊಡ್ಡ ಡೈ, ಒಂದು ಅಶುದ್ಧತೆಯು ಸಂಪೂರ್ಣ ಚಿಪ್ ಅನ್ನು ಹಾಳುಮಾಡುವ ಸಾಧ್ಯತೆ ಹೆಚ್ಚು. UHP ಆರ್ಗಾನ್ ಒದಗಿಸಿದ ದೋಷರಹಿತ ಪರಿಸರವು ಇಲ್ಲಿ ನೆಗೋಶಬಲ್ ಅಲ್ಲ.
-
ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್: ಸಂಶೋಧಕರು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದಂತೆ, ಕ್ವಿಟ್ಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುವ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಶೂನ್ಯ ಮಾಲಿನ್ಯದೊಂದಿಗೆ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪರಿಸರದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಮುಂದಿನ ಪೀಳಿಗೆಯ ಪ್ರೊಸೆಸರ್ಗಳ ಕ್ರಯೋಜೆನಿಕ್ ತಯಾರಿಕೆ ಮತ್ತು ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಆರ್ಗಾನ್ ಶುದ್ಧೀಕರಣವು ಅತ್ಯಗತ್ಯವಾಗಿದೆ.
-
ಪವರ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್: ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಾಹನಗಳು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ (SiC) ಮತ್ತು ಗ್ಯಾಲಿಯಂ ನೈಟ್ರೈಡ್ (GaN) ಪವರ್ ಚಿಪ್ಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿವೆ. ಈ ಸಂಯುಕ್ತ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಸ್ಫಟಿಕಗಳನ್ನು ಬೆಳೆಯಲು ಪ್ರಮಾಣಿತ ಸಿಲಿಕಾನ್ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ, ಆರ್ಗಾನ್ನ ಜಡ ರಕ್ಷಾಕವಚ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಇನ್ನಷ್ಟು ಪ್ರಮುಖವಾಗಿಸುತ್ತದೆ.
5. ಪೂರೈಕೆ ಸರಪಳಿ ಮತ್ತು ಸೋರ್ಸಿಂಗ್ನ ನಿರ್ಣಾಯಕತೆ
ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಹೈ ಶುದ್ಧತೆಯ ದ್ರವ ಆರ್ಗಾನ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವುದು ಆಧುನಿಕ ರಾಸಾಯನಿಕ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ನ ಅದ್ಭುತವಾಗಿದೆ. ಬೃಹತ್ ವಾಯು ವಿಭಜನಾ ಘಟಕಗಳಲ್ಲಿ (ASUs) ಕ್ರಯೋಜೆನಿಕ್ ಫ್ರ್ಯಾಕ್ಷನಲ್ ಡಿಸ್ಟಿಲೇಷನ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಗಾಳಿಯಿಂದ ಹೊರತೆಗೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅನಿಲವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವುದು ಯುದ್ಧದ ಅರ್ಧದಷ್ಟು ಮಾತ್ರ; ಶುದ್ಧತೆಯನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳದೆ ಅದನ್ನು ಅರೆವಾಹಕ ಉಪಕರಣಕ್ಕೆ ತಲುಪಿಸುವುದು ಅಷ್ಟೇ ಸವಾಲಿನ ಸಂಗತಿಯಾಗಿದೆ.
ಸಾರಿಗೆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಮಾಲಿನ್ಯ ನಿಯಂತ್ರಣ
ಸ್ಪರ್ಶಿಸುವ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಕವಾಟ, ಪೈಪ್ ಮತ್ತು ಶೇಖರಣಾ ಟ್ಯಾಂಕ್ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಹೈ ಶುದ್ಧತೆಯ ದ್ರವ ಆರ್ಗಾನ್ ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಪಾಲಿಶ್ ಮತ್ತು ಪೂರ್ವ-ಶುದ್ಧೀಕರಣ ಮಾಡಬೇಕು. ಒಂದು ಸಾರಿಗೆ ಟ್ಯಾಂಕರ್ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಸೋರಿಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೆ, ವಾತಾವರಣದ ಒತ್ತಡವು ಕೇವಲ ಆರ್ಗಾನ್ ಅನ್ನು ಬಿಡುವುದಿಲ್ಲ; ಕ್ರಯೋಜೆನಿಕ್ ತಾಪಮಾನವು ವಾಸ್ತವವಾಗಿ ವಾತಾವರಣದ ಕಲ್ಮಶಗಳನ್ನು ಸೆಳೆಯಬಲ್ಲದು ಒಳಗೆ, ಸಂಪೂರ್ಣ ಬ್ಯಾಚ್ ಅನ್ನು ಹಾಳುಮಾಡುತ್ತದೆ.
ಫ್ಯಾಬ್ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ, ದ್ರವ ಆರ್ಗಾನ್ ಅನ್ನು ಬೃಹತ್ ನಿರ್ವಾತ-ನಿರೋಧಕ ಬೃಹತ್ ಟ್ಯಾಂಕ್ಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕ್ಲೀನ್ರೂಮ್ಗೆ ಪ್ರವೇಶಿಸುವ ಮೊದಲು ಇದನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ವಿಶೇಷವಾದ ಆವಿಕಾರಕಗಳು ಮತ್ತು ಪಾಯಿಂಟ್-ಆಫ್-ಯೂಸ್ ಗ್ಯಾಸ್ ಪ್ಯೂರಿಫೈಯರ್ಗಳ ಮೂಲಕ ರವಾನಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ನಿರಂತರ, ಅಡೆತಡೆಯಿಲ್ಲದ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು, ಅರೆವಾಹಕ ತಯಾರಕರು ಈ ಕಠಿಣ ಪೂರೈಕೆ ಸರಪಳಿಯನ್ನು ಕರಗತ ಮಾಡಿಕೊಂಡ ಉನ್ನತ-ಶ್ರೇಣಿಯ ಅನಿಲ ಪೂರೈಕೆದಾರರೊಂದಿಗೆ ಪಾಲುದಾರರಾಗಿರಬೇಕು. ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ಪೂರೈಕೆದಾರರಿಂದ ವಿಶೇಷ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಅನಿಲ ಪರಿಹಾರಗಳನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸುವ, ಖಾತರಿಪಡಿಸಿದ ಶುದ್ಧತೆಯ ಮೆಟ್ರಿಕ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಈ ನಿರ್ಣಾಯಕ ವಸ್ತುವಿನ ನಿರಂತರ, ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ಪೂರೈಕೆಯನ್ನು ಸುರಕ್ಷಿತಗೊಳಿಸಲು ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ಸೌಲಭ್ಯಗಳಿಗಾಗಿ ಹುವಾಜಾಂಗ್ ಅನಿಲ ನಿಖರವಾದ ಮಾನದಂಡಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದನಾ ಅಲಭ್ಯತೆಯನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ.
6. ಆರ್ಥಿಕ ಮತ್ತು ಪರಿಸರದ ಪರಿಗಣನೆಗಳು
ಆಧುನಿಕ ಗಿಗಾಫ್ಯಾಬ್ ಸೇವಿಸುವ ಆರ್ಗಾನ್ನ ಸಂಪೂರ್ಣ ಪ್ರಮಾಣವು ದಿಗ್ಭ್ರಮೆಗೊಳಿಸುವಂತಿದೆ. ಒಂದು ದೊಡ್ಡ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ಸೌಲಭ್ಯವು ಪ್ರತಿದಿನ ಹತ್ತಾರು ಸಾವಿರ ಘನ ಮೀಟರ್ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಶುದ್ಧ ಅನಿಲವನ್ನು ಸೇವಿಸಬಹುದು.
ಸಮರ್ಥನೀಯತೆ ಮತ್ತು ಮರುಬಳಕೆ
ಆರ್ಗಾನ್ ಒಂದು ಉದಾತ್ತ ಅನಿಲವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಅರೆವಾಹಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ರಾಸಾಯನಿಕವಾಗಿ ಸೇವಿಸಲ್ಪಡುವುದಿಲ್ಲ (ಇದು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಭೌತಿಕ ಶೀಲ್ಡ್ ಅಥವಾ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಮಾಧ್ಯಮವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ), ಆರ್ಗಾನ್ ಚೇತರಿಕೆ ಮತ್ತು ಮರುಬಳಕೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಒತ್ತಡವಿದೆ. ಸುಧಾರಿತ ಫ್ಯಾಬ್ಗಳು ಸ್ಫಟಿಕ ಎಳೆಯುವ ಕುಲುಮೆಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ಪಟ್ಟರಿಂಗ್ ಚೇಂಬರ್ಗಳಿಂದ ಆರ್ಗಾನ್ ನಿಷ್ಕಾಸವನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿಯುವ ಆನ್ಸೈಟ್ ಚೇತರಿಕೆ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಥಾಪಿಸುತ್ತಿವೆ. ನಂತರ ಈ ಅನಿಲವನ್ನು ಸ್ಥಳೀಯವಾಗಿ ಪುನಃ ಶುದ್ಧೀಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಫ್ಯಾಬ್ನ ನಿರ್ವಹಣಾ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಇದು ತಾಜಾ ಆರ್ಗಾನ್ ಅನ್ನು ದ್ರವೀಕರಿಸುವ ಮತ್ತು ದೂರದವರೆಗೆ ಸಾಗಿಸುವ ಕಾರ್ಬನ್ ಹೆಜ್ಜೆಗುರುತನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
7. ಸುಧಾರಿತ ನೋಡ್ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಆರ್ಗಾನ್ನ ಭವಿಷ್ಯ
ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಉದ್ಯಮವು 2nm, 14A (angstrom), ಮತ್ತು ಅದರಾಚೆಗೆ ತಳ್ಳುತ್ತಿದ್ದಂತೆ, ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳ ವಾಸ್ತುಶಿಲ್ಪವು ಬದಲಾಗುತ್ತಿದೆ. ನಾವು FinFET ನಿಂದ ಗೇಟ್-ಆಲ್-ಅರೌಂಡ್ (GAA) ಗೆ ಮತ್ತು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಪೂರಕ FET (CFET) ವಿನ್ಯಾಸಗಳಿಗೆ ಚಲಿಸುತ್ತಿದ್ದೇವೆ.
ಈ 3D ರಚನೆಗಳಿಗೆ ಪರಮಾಣು ಪದರದ ಠೇವಣಿ (ALD) ಮತ್ತು ಪರಮಾಣು ಪದರ ಎಚ್ಚಣೆ (ALE) - ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅನ್ನು ಅಕ್ಷರಶಃ ಒಂದು ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಪರಮಾಣು ಕುಶಲತೆಯಿಂದ ನಿರ್ವಹಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ALD ಮತ್ತು ALE ನಲ್ಲಿ, ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರಮಾಣಗಳ ನಡುವೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಕೊಠಡಿಯನ್ನು ಶುದ್ಧೀಕರಿಸಲು ಆರ್ಗಾನ್ನ ನಿಖರವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿತ ದ್ವಿದಳ ಧಾನ್ಯಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಪರಮಾಣು ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಉದ್ದೇಶಿಸಿರುವ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ನಿಖರವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆ.
ನಿಖರತೆ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಅವಲಂಬನೆ ಅರೆವಾಹಕ ದ್ರವ ಆರ್ಗಾನ್ ಮಾತ್ರ ತೀವ್ರಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಶುದ್ಧತೆಯ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳು ಪ್ರಸ್ತುತ 6N ಮಾನದಂಡಗಳನ್ನು ಮೀರಿಸಬಹುದು, 7N (99.99999%) ಅಥವಾ ಅದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕ್ಷೇತ್ರಕ್ಕೆ ತಳ್ಳಬಹುದು, ಅನಿಲ ಶುದ್ಧೀಕರಣ ಮತ್ತು ಮಾಪನಶಾಸ್ತ್ರ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತಷ್ಟು ಹೊಸತನವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು.
ತೀರ್ಮಾನ
ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಿದ ಮೈಕ್ರೊಪ್ರೊಸೆಸರ್ನಲ್ಲಿ ಆಶ್ಚರ್ಯಪಡುವುದು ಸುಲಭ - ಪ್ರತಿ ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ ಟ್ರಿಲಿಯನ್ಗಟ್ಟಲೆ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವಿರುವ ಶತಕೋಟಿ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಸ್ವಿಚ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸಿಲಿಕಾನ್ ತುಂಡು. ಆದರೂ, ಮಾನವ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ನ ಈ ಪರಾಕಾಷ್ಠೆಯು ಅದನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸುವ ಅದೃಶ್ಯ ಅಂಶಗಳ ಮೇಲೆ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದೆ.
ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಹೈ ಶುದ್ಧತೆಯ ದ್ರವ ಆರ್ಗಾನ್ ಕೇವಲ ಸರಕು ಅಲ್ಲ; ಇದು ಅರೆವಾಹಕ ಉದ್ಯಮದ ಆಧಾರ ಸ್ತಂಭವಾಗಿದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸ್ಫಟಿಕಗಳ ಕರಗಿದ ಜನ್ಮವನ್ನು ರಕ್ಷಿಸುವುದರಿಂದ ಹಿಡಿದು ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್-ಪ್ರಮಾಣದ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳನ್ನು ಕೆತ್ತುವ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವವರೆಗೆ, ಮೂರ್ನ ಕಾನೂನನ್ನು ಜೀವಂತವಾಗಿಡಲು ಅಗತ್ಯವಾದ ಪ್ರಾಚೀನ ಪರಿಸರವನ್ನು ಆರ್ಗಾನ್ ಖಾತರಿಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ನ ಗಡಿಭಾಗಗಳಾಗಿ ದ್ರವ ಆರ್ಗಾನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ AI, ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಸುಧಾರಿತ ವಿದ್ಯುತ್ ನಿರ್ವಹಣೆಯನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸಲು ವಿಸ್ತರಿಸಿ, ಈ ಪರಿಪೂರ್ಣ ಶುದ್ಧ, ಜಡ ದ್ರವದ ಬೇಡಿಕೆಯು ಜಾಗತಿಕ ತಾಂತ್ರಿಕ ಪ್ರಗತಿಯ ಹಿಂದಿನ ಪ್ರೇರಕ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತದೆ.
FAQ ಗಳು
Q1: ಕೆಲವು ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ನೈಟ್ರೋಜನ್ ಅಥವಾ ಹೀಲಿಯಂನಂತಹ ಇತರ ಜಡ ಅನಿಲಗಳಿಗಿಂತ ದ್ರವ ಆರ್ಗಾನ್ ಅನ್ನು ಏಕೆ ಆದ್ಯತೆ ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ?
ಉ: ಸಾರಜನಕವು ಅಗ್ಗವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಸಾಮಾನ್ಯ ಶುದ್ಧೀಕರಣ ಅನಿಲವಾಗಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ, ಇದು ಅತ್ಯಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ನಿಜವಾಗಿಯೂ ಜಡವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ; ಇದು ಸಿಲಿಕಾನ್ ನೈಟ್ರೈಡ್ ದೋಷಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಕರಗಿದ ಸಿಲಿಕಾನ್ನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಬಹುದು. ಹೀಲಿಯಂ ಜಡವಾಗಿದೆ ಆದರೆ ತುಂಬಾ ಹಗುರ ಮತ್ತು ದುಬಾರಿಯಾಗಿದೆ. ಆರ್ಗಾನ್ "ಸ್ವೀಟ್ ಸ್ಪಾಟ್" ಅನ್ನು ಹೊಡೆಯುತ್ತದೆ-ಇದು ತೀವ್ರತರವಾದ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿಯೂ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಜಡವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಕರಗಿದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಹೊದಿಕೆ ಮಾಡುವಷ್ಟು ಭಾರವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅನಗತ್ಯ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡದೆಯೇ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಸ್ಫಟರಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಭೌತಿಕವಾಗಿ ಹೊರಹಾಕಲು ಪರಿಪೂರ್ಣ ಪರಮಾಣು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.
Q2: ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಹೈ ಪ್ಯೂರಿಟಿ ಲಿಕ್ವಿಡ್ ಆರ್ಗಾನ್ ಅನ್ನು ಕಶ್ಮಲೀಕರಣವಿಲ್ಲದೆ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಶನ್ ಪ್ಲಾಂಟ್ಗಳಿಗೆ (ಫ್ಯಾಬ್ಸ್) ಹೇಗೆ ಸಾಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ?
ಉ: ಸಾಗಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಶುದ್ಧತೆಯನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಲಾಜಿಸ್ಟಿಕಲ್ ಸವಾಲಾಗಿದೆ. UHP ದ್ರವ ಆರ್ಗಾನ್ ಅನ್ನು ವಿಶೇಷವಾದ, ಹೆಚ್ಚು ಇನ್ಸುಲೇಟೆಡ್ ಕ್ರಯೋಜೆನಿಕ್ ಟ್ಯಾಂಕರ್ ಟ್ರಕ್ಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ತೊಟ್ಟಿಗಳ ಒಳಗಿನ ಮೇಲ್ಮೈಗಳು, ಹಾಗೆಯೇ ಎಲ್ಲಾ ಕವಾಟಗಳು ಮತ್ತು ವರ್ಗಾವಣೆ ಮೆತುನೀರ್ನಾಳಗಳು, ಹೊರಗಾಳಿಯ ಮತ್ತು ಕಣ ಚೆಲ್ಲುವಿಕೆಯನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟಲು ಕನ್ನಡಿ ಮುಕ್ತಾಯಕ್ಕೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಪಾಲಿಶ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಲೋಡ್ ಮಾಡುವ ಮೊದಲು, ಸಂಪೂರ್ಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಕಠಿಣ ನಿರ್ವಾತ ಶುದ್ಧೀಕರಣಕ್ಕೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತದೆ. ಫ್ಯಾಬ್ಗೆ ಆಗಮಿಸಿದ ನಂತರ, ಅನಿಲವು ಪಾಯಿಂಟ್-ಆಫ್-ಯೂಸ್ ಪ್ಯೂರಿಫೈಯರ್ಗಳ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುತ್ತದೆ, ಅದು ಆರ್ಗಾನ್ ವೇಫರ್ ಅನ್ನು ತಲುಪುವ ಮೊದಲು ಯಾವುದೇ ಅಡ್ಡಾದಿಡ್ಡಿ ಪಿಪಿಟಿ-ಮಟ್ಟದ (ಪ್ರತಿ ಟ್ರಿಲಿಯನ್ಗೆ ಭಾಗಗಳು) ಕಲ್ಮಶಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ರಾಸಾಯನಿಕ ಗೆಟರ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ.
Q3: "ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಲಿಕ್ವಿಡ್ ಆರ್ಗಾನ್" ಗೆ ಯಾವ ನಿಖರವಾದ ಶುದ್ಧತೆಯ ಮಟ್ಟ ಅಗತ್ಯವಿದೆ ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ಹೇಗೆ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ?
ಉ: ಮುಂದುವರಿದ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ತಯಾರಿಕೆಗೆ, ಆರ್ಗಾನ್ ಶುದ್ಧತೆಯು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕನಿಷ್ಠ "6N" (99.9999% ಶುದ್ಧ) ಆಗಿರಬೇಕು, ಆದರೂ ಕೆಲವು ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು 7N ಅನ್ನು ಬಯಸುತ್ತವೆ. ಇದರರ್ಥ ಆಮ್ಲಜನಕ, ತೇವಾಂಶ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಕಾರ್ಬನ್ಗಳಂತಹ ಕಲ್ಮಶಗಳನ್ನು ಮಿಲಿಯನ್ಗೆ 1 ಭಾಗಕ್ಕೆ (ppm) ಅಥವಾ ಭಾಗಗಳಿಗೆ ಪ್ರತಿ ಬಿಲಿಯನ್ಗೆ (ppb) ನಿರ್ಬಂಧಿಸಲಾಗಿದೆ. ಕ್ಯಾವಿಟಿ ರಿಂಗ್-ಡೌನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (CRDS) ಮತ್ತು ಗ್ಯಾಸ್ ಕ್ರೊಮ್ಯಾಟೋಗ್ರಫಿ ಜೊತೆಗೆ ಮಾಸ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಮೆಟ್ರಿ (GC-MS) ನಂತಹ ಹೆಚ್ಚು ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾದ ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಈ ಅಲ್ಪ ಪ್ರಮಾಣದ ಅಶುದ್ಧತೆಯ ಮಟ್ಟವನ್ನು ನೈಜ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಫ್ಯಾಬ್ನಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ನಿರಂತರ ಗುಣಮಟ್ಟದ ನಿಯಂತ್ರಣವನ್ನು ಖಾತ್ರಿಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.
