ဆီမီးကွန်ဒတ်တာထုတ်လုပ်ခြင်းတွင် အလွန်မြင့်မားသောသန့်ရှင်းစင်ကြယ်သောအရည် အာဂွန်၏အရေးပါသောအခန်းကဏ္ဍ
ခေတ်သစ်ကမ္ဘာသည် ဆီလီကွန်ပေါ်တွင် အလုပ်လုပ်သည်။ ကျွန်ုပ်တို့၏အိတ်ကပ်အတွင်းရှိ စမတ်ဖုန်းများမှသည် ဉာဏ်ရည်တုစွမ်းအားဖြင့် ကြီးမားသောဒေတာစင်တာများအထိ၊ ဆီမီးကွန်ဒတ်တာချစ်ပ်များသည် ဒစ်ဂျစ်တယ်ခေတ်၏အခြေခံအဆောက်အအုံများဖြစ်သည်။ သို့တိုင်၊ ဤချစ်ပ်များ၏ ရှုပ်ထွေးသော အင်ဂျင်နီယာနှင့် အဏုကြည့်ဗိသုကာ၏ နောက်ကွယ်တွင် အသံတိတ်၊ မမြင်နိုင်သော၊ မရှိမဖြစ်လိုအပ်သော လုပ်ဆောင်ချက်တစ်ခု ရှိနေသည်- အလွန်မြင့်မားသောသန့်ရှင်းစင်ကြယ်သောအာဂွန်အရည်.
ဆီမီးကွန်ဒတ်တာစက်မှုလုပ်ငန်းသည် Moore's Law—ထရန်စစ္စတာများကို နာနိုမီတာနှင့် နာနိုမီတာခွဲစကေးများအထိ ကျုံ့သွားစေသည့်—အမှားအတွက် အနားသတ်သည် ပျောက်ကွယ်သွားခဲ့သည်။ အလွန်တိကျသော ဤပတ်ဝန်းကျင်တွင်၊ လေထုဓာတ်ငွေ့များနှင့် အဏုကြည့်အညစ်အကြေးများသည် အဆုံးစွန်သော ရန်သူများဖြစ်သည်။ ယင်းကို တိုက်ဖျက်ရန်၊ ဆီမီးကွန်ဒတ်တာ ထုတ်လုပ်ရေးစက်ရုံများ (fabs) သည် အထူးသီးသန့်ဓာတ်ငွေ့များ အဆက်မပြတ် ချို့ယွင်းချက်မရှိသော ထောက်ပံ့မှုအပေါ် အားကိုးသည်။ ယင်းတို့အနက်၊ semiconductor အရည် အာဂွန် မြင့်မားသောအထွက်နှုန်း၊ အပြစ်အနာအဆာကင်းသော ပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းပုံများနှင့် အဆင့်မြင့် lithography ကို အောင်မြင်စွာလုပ်ဆောင်ခြင်းအတွက် အရေးပါသောအစိတ်အပိုင်းတစ်ခုအဖြစ် ထင်ရှားသည်။
ဤပြည့်စုံသောလမ်းညွှန်ချက်သည် ချစ်ပ်ပြားထုတ်လုပ်ခြင်းတွင် အာဂွန်၏အဓိကအခန်းကဏ္ဍကို စူးစမ်းလေ့လာပြီး ၎င်း၏သန့်ရှင်းစင်ကြယ်ရခြင်းမှာ ညှိနှိုင်းမရနိုင်သည့်အကြောင်းရင်း၊ တိုးတက်မှုကို မည်သို့တွန်းအားပေးသည်ကို ဆန်းစစ်သည်။ အရည် အာဂွန် လျှပ်စစ်ပစ္စည်းနှင့် ဤမရှိမဖြစ်လိုအပ်သော အရင်းအမြစ်အတွက် အနာဂတ်တွင် မည်သို့ရှိမည်နည်း။
1. Ultra-High Purity Liquid Argon ဆိုတာဘာလဲ။
အာဂွန် (Ar) သည် ကမ္ဘာ့လေထု၏ 0.93% ခန့်ရှိသော မြင့်မြတ်သောဓာတ်ငွေ့ဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် အရောင်မဲ့၊ အနံ့မရှိ၊ အရသာမရှိသော၊ နှင့်—စက်မှုလုပ်ငန်းသုံးပစ္စည်းများအတွက် အရေးအကြီးဆုံးမှာ- အလွန်အင်မတန်ဖြစ်သည်။ ပြင်းထန်သော အပူချိန် သို့မဟုတ် ဖိအားများအောက်တွင်ပင် အခြားဒြပ်စင်များနှင့် မတုံ့ပြန်ပါ။
သို့သော်၊ နေ့စဉ်စက်မှုလုပ်ငန်းသုံးပစ္စည်းများ (ပုံမှန်ဂဟေဆော်ခြင်းကဲ့သို့) တွင်အသုံးပြုသော အာဂွန်သည် ဒေါ်လာဘီလီယံပေါင်းများစွာတန်သော semiconductor fab တွင်လိုအပ်သော အာဂွန်နှင့် အလွန်ကွာခြားပါသည်။ အလွန်မြင့်မားသောသန့်ရှင်းစင်ကြယ်သော အာဂွန်အရည် (UHP Argon) သည် သာမန်အားဖြင့် 99.999% (5N) မှ 99.9999% (6N) သို့မဟုတ် ပိုမြင့်သော သန့်စင်မှုအဆင့်သို့ ထူးကဲအဆင့်အထိ သန့်စင်ထားသော အာဂွန်ကို ရည်ညွှန်းသည်။ ဤအဆင့်တွင်၊ အောက်ဆီဂျင်၊ အစိုဓာတ်၊ ကာဗွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ်နှင့် ဟိုက်ဒရိုကာဗွန်ကဲ့သို့သော အညစ်အကြေးများကို အပိုင်းတစ်ဘီလီယံ (ppb) သို့မဟုတ် တစ်ထရီလျံ (ppt) အပိုင်းများဖြင့် တိုင်းတာသည်။
Liquid Form အဘယ်ကြောင့်နည်း။
၎င်းတို့၏ ဓာတ်ငွေ့အခြေအနေတွင် ဓာတ်ငွေ့များကို သိုလှောင်ခြင်းနှင့် သယ်ယူရာတွင် ကြီးမားသော ဖိအားမြင့် ဆလင်ဒါများ လိုအပ်သည်။ အာဂွန်သည် ၎င်း၏ ဆူမှတ် -185.8°C (-302.4°F) သို့ အအေးခံခြင်းဖြင့် ၎င်းကို အရည်အဖြစ် ပေါင်းစည်းသည်။ အာဂွန်အရည်သည် ၎င်း၏ဓာတ်ငွေ့ထွက်ပစ္စည်းပမာဏ၏ 1/840th ခန့်အထိ နေရာယူသည်။ ဤမယုံကြည်နိုင်လောက်အောင်သိပ်သည်းမှုသည် semiconductor Fabs မှ လိုအပ်သော များပြားလှသော ပမာဏများကို သယ်ယူပို့ဆောင်ရန်နှင့် သိုလှောင်ရန်အတွက် စီးပွားရေးအရ အလားအလာရှိစေပြီး ၎င်းကို အသုံးပြုသည့်အချိန်တွင် လိုအပ်သည့်အခါတွင် တိကျစွာ အငွေ့ပြန်ကာ နောက်ပိုင်းတွင် အငွေ့အဖြစ်သို့ ပြန်လည်ရောက်ရှိသွားစေသည်။

2. Semiconductor Industry သည် Absolute Purity ကို အဘယ်ကြောင့် တောင်းဆိုသနည်း။
အလွန်မြင့်မားသောသန့်စင်မှု၏လိုအပ်ချက်ကိုနားလည်ရန်၊ ခေတ်မီတစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းထုတ်လုပ်ခြင်း၏အတိုင်းအတာကိုနားလည်ရပါမည်။ ယနေ့ခေတ်၏ အဆင့်မြင့်ဆုံး ချစ်ပ်များတွင် နာနိုမီတာ အနည်းငယ်သာ ကျယ်သော ထရန်စစ္စတာများ ပါဝင်ပါသည်။ ဤအချက်ကို ရှုထောင့်အရကြည့်ရန်၊ လူ့ဆံပင်တစ်ကြိုးသည် 80,000 မှ 100,000 nanometers ခန့်ထူသည်။
အက်တမ်အဆင့်တွင် အဆောက်အဦများ တည်ဆောက်နေချိန်တွင် အောက်ဆီဂျင် မော်လီကျူးတစ်ခု သို့မဟုတ် ရေ၏ အဏုကြည့်အမှုန်အမွှားများသည် ဘေးဥပဒ်ဖြစ်စေနိုင်သည်။
-
ဓာတ်တိုးခြင်း- မလိုလားအပ်သော အောက်ဆီဂျင်သည် နူးညံ့သိမ်မွေ့သော ဆီလီကွန်ဖွဲ့စည်းပုံများနှင့် တုံ့ပြန်နိုင်ပြီး ၎င်းတို့၏ လျှပ်စစ်ဂုဏ်သတ္တိများကို ပြောင်းလဲစေသည်။
-
အမှုန်အမွှားများ ညစ်ညမ်းခြင်း- သေးငယ်သောအမှုန်အမွှားတစ်ခုပင်လျှင် နာနိုစကေးထရန်စစ္စတာအား တိုတောင်းစေပြီး မိုက်ခရိုချစ်ပ်တစ်ခု၏ အပိုင်းတစ်ခုလုံးကို အသုံးမဝင်စေပါ။
-
အထွက်နှုန်းလျှော့ချရေး- တစ်ပတ်လျှင် ထောင်နှင့်ချီသော wafer များကို စီမံဆောင်ရွက်ပေးသည့် စက်ရုံတွင် ဓာတ်ငွေ့ညစ်ညမ်းမှုကြောင့် အထွက်နှုန်း အနည်းငယ် ကျဆင်းသွားကာ ဆုံးရှုံးသွားသော ဝင်ငွေဒေါ်လာ သန်းဆယ်ဂဏန်းအထိ ဖြစ်သွားနိုင်သည်။
ထို့ကြောင့်, semiconductor အရည် အာဂွန် သန့်စင်ခန်းပတ်ဝန်းကျင်သို့ မိတ်ဆက်ရာတွင် အခြေခံအားဖြင့် ဓာတ်ပြုမှု ညစ်ညမ်းမှု လုံးဝမရှိရပါမည်။
3. Semiconductor Liquid Argon ၏ အဓိကအသုံးချမှုများ
ကုန်ကြမ်းမှ ကုန်ကြမ်းမှ မိုက်ခရိုပရိုဆက်ဆာသို့ ဆီလီကွန်ဝေဖာတစ်ခု၏ ခရီးသည် ရာနှင့်ချီသော ရှုပ်ထွေးသောခြေလှမ်းများ ကြာသည်။ အလွန်မြင့်မားသောသန့်ရှင်းစင်ကြယ်သော အာဂွန်အရည်သည် ဤခရီး၏ အရေးကြီးဆုံးအဆင့်များစွာတွင် နက်ရှိုင်းစွာ ပေါင်းစပ်ထားသည်။
၃.၁။ ဆီလီကွန်အရည်ကြည်ဆွဲခြင်း (Czochralski လုပ်ငန်းစဉ်)
မည်သည့် microchip ၏အခြေခံသည် ဆီလီကွန် wafer ဖြစ်သည်။ အဆိုပါ wafer များကို Czochralski (CZ) နည်းလမ်းကို အသုံးပြု၍ ကြီးမားသော၊ တစ်ခုတည်းသော သလင်းကျောက်ဆီလီကွန်ထည့်ထားသော အတုံးများမှ လှီးဖြတ်ထားပါသည်။ ဤလုပ်ငန်းစဉ်တွင်၊ အလွန်သန့်စင်သော polycrystalline silicon ကို အပူချိန် 1,400°C ထက်ကျော်လွန်သော quartz crucible တွင် အရည်ပျော်သည်။ အစေ့ပုံဆောင်ခဲတစ်ခုကို မိတ်ဆက်ပြီး အပေါ်သို့ ဖြည်းညှင်းစွာ ဆွဲထုတ်ကာ အရည်ပျော်မှုမှ ပြီးပြည့်စုံသော ဆလင်ဒါပုံသဏ္ဍန်ကို ဆွဲထုတ်သည်။
ဤအပူလွန်ကဲသောဖြစ်စဉ်တွင်၊ သွန်းသောဆီလီကွန်သည် အလွန်ဓာတ်ပြုပါသည်။ အောက်ဆီဂျင် သို့မဟုတ် နိုက်ထရိုဂျင်နှင့် ထိတွေ့မိပါက၊ ၎င်းသည် ဆီလီကွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ် သို့မဟုတ် ဆီလီကွန်နိုက်ထရိတ်ကို ဖွဲ့စည်းကာ သန့်စင်သော ပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းပုံကို ပျက်စီးစေသည်။ ဤတွင်၊ အာဂွန်သည် အဆုံးစွန်သောအကာအကွယ်အဖြစ် လုပ်ဆောင်သည်။ မီးဖိုကို အငွေ့ဖြင့် အဆက်မပြတ် သန့်စင်ထားသည်။ အလွန်မြင့်မားသောသန့်ရှင်းစင်ကြယ်သောအာဂွန်အရည် လုံးဝ inert လေထုကိုဖန်တီးရန်။ အာဂွန်သည် လေထက်ပိုမိုလေးလံသောကြောင့်၊ ၎င်းသည် သွန်းသောဆီလီကွန်အပေါ်တွင် အကာအကွယ်စောင်တစ်ခုအဖြစ် ဖန်တီးထားကာ ရလဒ်ထွက်ပေါက်သည် ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံအရ ပြီးပြည့်စုံပြီး အဏုကြည့်ကိရိယာချို့ယွင်းချက်ကင်းစင်ကြောင်း သေချာစေသည်။
၃.၂။ Plasma Etching နှင့် Deposition
ခေတ်မီချစ်ပ်များကို 3D အလွှာများဖြင့် တည်ဆောက်ထားသည်။ ၎င်းတွင် လျှပ်ကူးပစ္စည်း သို့မဟုတ် လျှပ်ကာပစ္စည်းများ၏ အဏုကြည့်မှန်အလွှာများကို wafer ပေါ်သို့ အပ်နှံပြီး ဆားကစ်များဖန်တီးရန်အတွက် သီးခြားအစိတ်အပိုင်းများကို ဖယ်ထုတ်ခြင်း ပါဝင်သည်။
-
Sputtering (ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ အငွေ့ထွက်ခြင်း – PVD) Argon သည် sputtering တွင်အသုံးပြုသော အဓိကဓာတ်ငွေ့ဖြစ်သည်။ လေဟာနယ်ခန်းတွင် အာဂွန်ဓာတ်ငွေ့ကို ပလာစမာအဖြစ်သို့ အိုင်ယွန်ဖြစ်စေသည်။ ထို့နောက် အဆိုပါ အပြုသဘောဆောင်သော အာဂွန်အိုင်းယွန်းများကို ကြေးနီ သို့မဟုတ် တိုက်တေနီယမ်ကဲ့သို့ ပစ်မှတ်တစ်ခုသို့ အရှိန်မြှင့်လိုက်သည်။ လေးလံသော အာဂွန်အိုင်းယွန်းများ၏ ပြင်းထန်သော အရွေ့စွမ်းအင်သည် ပစ်မှတ်မှ အက်တမ်များကို ခေါက်လိုက်ကာ ဆီလီကွန် wafer ပေါ်သို့ အညီအမျှ အပ်နှံသည်။ ၎င်း၏ အက်တမ်ဒြပ်ထုသည် သတ္တုအက်တမ်များကို ဓာတုဗေဒအရ မတုံ့ပြန်ဘဲ ထိရောက်စွာ ဖယ်ထုတ်ရန် လုံးဝသင့်လျော်သောကြောင့် အာဂွန်ကို ရွေးချယ်ခြင်းဖြစ်သည်။
-
Deep Reactive Ion Etching (DRIE)- ထုတ်လုပ်သူများသည် နက်ရှိုင်းသော၊ အလွန်တိကျသော ကတုတ်ကျင်းများကို ဆီလီကွန်—မမ်မိုရီချစ်ပ်များနှင့် အဆင့်မြင့်ထုပ်ပိုးမှုများအတွက် အရေးကြီးသည်—အာဂွန်သည် ပလာစမာကို တည်ငြိမ်စေရန် ဓာတ်ပြုဓာတ်ငွေ့များနှင့် ရောစပ်ကာ wafer မျက်နှာပြင်ကို ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဗုံးကြဲရန် ကူညီပေးသည့်အခါ၊
၃.၃။ DUV နှင့် EUV Lithography (Excimer လေဆာများ)
Lithography သည် wafer ပေါ်တွင် ဆားကစ်ပုံစံများကို print ထုတ်ရန် အလင်းကိုအသုံးပြုသည့် လုပ်ငန်းစဉ်ဖြစ်သည်။ ဆားကစ်များ ကျုံ့လာသည်နှင့်အမျှ ထုတ်လုပ်သူများသည် ပိုမိုတိုတောင်းသော လှိုင်းအလျားများဖြင့် အလင်းကို အသုံးပြုခဲ့ရသည်။ ဒါက ဘယ်မှာလဲ။ အရည် အာဂွန် လျှပ်စစ်ပစ္စည်း optical physics နှင့် ပိုင်းခြားထားသည်။
နက်ရှိုင်းသော ခရမ်းလွန်ရောင်ခြည် (DUV) lithography သည် ArF (Argon Fluoride) excimer လေဆာများပေါ်တွင် ကြီးကြီးမားမား မှီခိုနေပါသည်။ ဤလေဆာများသည် အာဂွန်၊ ဖလိုရင်းနှင့် နီယွန်ဓာတ်ငွေ့များ၏ တိကျစွာထိန်းချုပ်ထားသော ရောနှောမှုကို အသုံးပြုကာ လှိုင်းအလျား 193 နာနိုမီတာဖြင့် အာရုံစူးစိုက်ထားသော အလင်းရောင်ကို ထုတ်ပေးပါသည်။ ဤလေဆာအပေါက်များတွင် အသုံးပြုသော အာဂွန်၏ သန့်ရှင်းမှုသည် မယုံနိုင်လောက်အောင် တင်းကျပ်သည်။ မည်သည့်အညစ်အကြေးမဆို လေဆာအလင်းကို ထိခိုက်စေနိုင်ပြီး အလင်း၏ပြင်းထန်မှုကို လျှော့ချနိုင်ပြီး လစ်သရိုက်လုပ်ငန်းကို မှုန်ဝါးခြင်း သို့မဟုတ် ချို့ယွင်းနေသော ဆားကစ်များကို ပရင့်ထုတ်စေနိုင်သည်။
အသစ်သော Extreme Ultraviolet (EUV) lithography စနစ်များတွင်ပင် အာဂွန်သည် နူးညံ့သိမ်မွေ့ပြီး အလွန်ရှုပ်ထွေးသော မှန်စနစ်များကို မော်လီကျူးညစ်ညမ်းခြင်းမှ လုံးဝကင်းစင်စေရန်အတွက် အာဂွန်သည် အရေးကြီးသော အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်ပါသည်။
၃.၄။ Annealing နှင့် Thermal Processing
၎င်း၏လျှပ်စစ်ဂုဏ်သတ္တိများကိုပြောင်းလဲရန်အတွက်အညစ်အကြေးများ (ဘိုရွန် သို့မဟုတ် ဖော့စဖရပ်ကဲ့သို့) ကိုဆီလီကွန်ထဲသို့ထည့်သွင်းပြီးနောက်၊ သလင်းကျောက်ပြားပျက်စီးမှုကိုပြန်လည်ပြုပြင်ရန်အတွက် wafer ကို မြင့်မားသောအပူချိန်သို့အပူပေးရပါမည်။ ဤလုပ်ငန်းစဉ်ကို annealing ဟုလူသိများသော၊ ဤလုပ်ငန်းစဉ်သည် wafer ၏မျက်နှာပြင်ကို oxidizing မဖြစ်စေရန် တင်းကြပ်စွာထိန်းချုပ်ထားသော အောက်ဆီဂျင်ကင်းစင်သောပတ်ဝန်းကျင်တွင် ဖြစ်ရပါမည်။ အလွန်သန့်စင်သော အာဂွန်၏ အဆက်မပြတ်စီးဆင်းမှုသည် ဤဘေးကင်းသော အပူပတ်ဝန်းကျင်ကို ပံ့ပိုးပေးသည်။
4. Liquid Argon အီလက်ထရွန်းနစ်- နည်းပညာ၏ နောက်မျိုးဆက်ကို အားဖြည့်ပေးသည်။
ဝေါဟာရ အရည် အာဂွန် လျှပ်စစ်ပစ္စည်း ဤ cryogenic ပစ္စည်းအပေါ် မူတည်သော နည်းပညာမြင့်စက်ပစ္စည်းများနှင့် ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်များ၏ ဂေဟစနစ်ကို ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် လွှမ်းခြုံထားသည်။ ကျွန်ုပ်တို့သည် Artificial Intelligence (AI)၊ Internet of Things (IoT) နှင့် ကိုယ်ပိုင်အုပ်ချုပ်ခွင့်ရယာဉ်များ လွှမ်းမိုးသည့်ခေတ်သို့ ကူးပြောင်းလာသည်နှင့်အမျှ ပိုမိုအားကောင်းပြီး စွမ်းအင်သက်သာသော ချစ်ပ်များဝယ်လိုအားသည် တဟုန်ထိုးမြင့်တက်လာပါသည်။
-
AI Accelerator နှင့် GPU များ- ကြီးမားသောဘာသာစကားမော်ဒယ်များကဲ့သို့ AI မော်ဒယ်များကိုလေ့ကျင့်ရန် လိုအပ်သောကြီးမားသောဂရပ်ဖစ်ပိုင်းဆိုင်ရာလုပ်ဆောင်မှုယူနစ်များ (GPUs) သည် အလွန်ကြီးမားပြီး အပြစ်အနာအဆာကင်းသော ဆီလီကွန်သေဆုံးရန်လိုအပ်ပါသည်။ သေဆုံးမှု ကြီးလေလေ၊ အညစ်အကြေး တစ်ခုတည်းကြောင့် ချစ်ပ်တစ်ခုလုံး ပျက်စီးသွားနိုင်ခြေ ပိုများလေဖြစ်သည်။ UHP အာဂွန်မှ ပေးဆောင်ထားသော အပြစ်အနာအဆာကင်းသော ပတ်ဝန်းကျင်သည် ဤနေရာတွင် ညှိနှိုင်းမရနိုင်ပါ။
-
ကွမ်တမ် ကွန်ပြူတာ သုတေသီများသည် ကွမ်တမ်ကွန်ပြူတာများ တီထွင်ထုတ်လုပ်လာသည်နှင့်အမျှ qubits ဖန်တီးရာတွင် အသုံးပြုသည့် superconducting ပစ္စည်းများသည် ညစ်ညမ်းမှု သုညနီးပါးရှိသော ထုတ်လုပ်မှုပတ်ဝန်းကျင် လိုအပ်ပါသည်။ ဤမျိုးဆက်သစ်ပရိုဆက်ဆာများ ၏ အအေးခန်းပြင်ဆင်မှုနှင့် တီထွင်ဖန်တီးမှုတွင် အာဂွန်သန့်စင်ခြင်းသည် မရှိမဖြစ်လိုအပ်ပါသည်။
-
ပါဝါအီလက်ထရောနစ် လျှပ်စစ်ကားများသည် Silicon Carbide (SiC) နှင့် Gallium Nitride (GaN) ပါဝါချစ်ပ်များကို အားကိုးသည်။ ဤဒြပ်ပေါင်းတစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းပုံဆောင်ခဲများ ကြီးထွားလာခြင်းသည် စံဆီလီကွန်ထက်ပင် အပူချိန်ပိုမိုလိုအပ်ပြီး အာဂွန်၏ ပြတ်သားသော အကာအရံဂုဏ်သတ္တိများကို ပို၍အရေးကြီးစေသည်။
5. Supply Chain နှင့် Sourcing ၏ အရေးပါမှု
အလွန်မြင့်မားသောသန့်ရှင်းစင်ကြယ်သော အာဂွန်အရည်ကို ထုတ်လုပ်ခြင်းသည် ခေတ်မီဓာတုအင်ဂျင်နီယာ၏ အံ့ဩစရာဖြစ်သည်။ ယေဘုယျအားဖြင့် ၎င်းကို လေထုခွဲထုတ်ခြင်းယူနစ် (ASUs) တွင် cryogenic fractional distillation ကို အသုံးပြု၍ လေထုမှ ထုတ်ယူသည်။ သို့ရာတွင်၊ ဓာတ်ငွေ့ထုတ်လုပ်ခြင်းသည် တိုက်ပွဲ၏တစ်ဝက်မျှသာဖြစ်သည်။ ၎င်းကို သန့်စင်မှု မဆုံးရှုံးဘဲ တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးကိရိယာသို့ ပို့ဆောင်ခြင်းသည် ထပ်တူထပ်မျှ စိန်ခေါ်မှုဖြစ်သည်။
ဖြတ်သန်းစဉ်အတွင်း ညစ်ညမ်းမှုထိန်းချုပ်ရေး
အဆို့ရှင်၊ ပိုက်၊ နှင့် သိုလှောင်ကန်တိုင်းကို ထိသော အလွန်မြင့်မားသောသန့်ရှင်းစင်ကြယ်သောအာဂွန်အရည် အထူးလျှပ်စစ်ဓါတ်နှင့် ကြိုတင်သန့်စင်ထားရပါမည်။ သယ်ယူပို့ ဆောင်ရေး သင်္ဘောတွင် အဏုကြည့်မှန် ယိုစိမ့်မှု ရှိနေပါက၊ လေထု ဖိအားသည် အာဂွန် ထွက်လာရုံမျှမက၊ Cryogenic အပူချိန်များသည် လေထုအတွင်း အညစ်အကြေးများကို အမှန်တကယ် ဆွဲထုတ်နိုင်သည်။ တွင်တစ်သုတ်လုံး ပျက်စီးသွားတယ်။
Fab အဆင့်တွင်၊ အာဂွန်အရည်ကို ကြီးမားသော လေဟာနယ်-လျှပ်ကာအမြောက်အမြားကန်များတွင် သိမ်းဆည်းထားသည်။ ထို့နောက် သန့်စင်ခန်းထဲသို့မဝင်မီ အထူးပြုထားသော အငွေ့ပြန်ဆေးများနှင့် ဓာတ်ငွေ့သန့်စင်သည့်စက်များမှတစ်ဆင့် ၎င်းကို ဖြတ်သွားပါသည်။
စဉ်ဆက်မပြတ်၊ အနှောက်အယှက်ကင်းသော ထုတ်လုပ်မှုကို ထိန်းသိမ်းရန်၊ ဆီမီးကွန်ဒတ်တာ ထုတ်လုပ်သူများသည် ဤတင်းကျပ်သော ထောက်ပံ့ရေးကွင်းဆက်ကို ကျွမ်းကျင်သော ထိပ်တန်းဓာတ်ငွေ့ရောင်းချသူများနှင့် လက်တွဲရမည်ဖြစ်သည်။ ယုံကြည်စိတ်ချရသော ဝန်ဆောင်မှုပေးသူများထံမှ အထူးပြုစက်မှုဓာတ်ငွေ့ဖြေရှင်းချက်များအား အာမခံချက်ရှိသော သန့်စင်မှုမက်ထရစ်များဖြင့် စဉ်ဆက်မပြတ်၊ ယုံကြည်စိတ်ချရသော ထောက်ပံ့မှုရရှိရန် ရှာဖွေနေသည့် ခေတ်မီသော အဆောက်အဦများအတွက်၊ Huazhong ဓာတ်ငွေ့ တိကျသောစံချိန်စံညွှန်းများ ပြည့်မီပြီး ထုတ်လုပ်မှုရပ်နားချိန်ကို ဖယ်ရှားပစ်ရန် သေချာစေပါသည်။
6. စီးပွားရေးနှင့် သဘာဝပတ်ဝန်းကျင်ဆိုင်ရာ ထည့်သွင်းစဉ်းစားမှုများ
ခေတ်မီ gigafab မှစားသုံးသော အာဂွန်ပမာဏသည် တုန်လှုပ်ဖွယ်ဖြစ်သည်။ ကြီးမားသော တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း ထုတ်လုပ်သည့် စက်ရုံတစ်ခုသည် တစ်နေ့လျှင် အလွန်သန့်စင်သောဓာတ်ငွေ့ ကုဗမီတာ ထောင်ပေါင်းများစွာကို စားသုံးနိုင်သည်။
ရေရှည်တည်တံ့မှုနှင့် ပြန်လည်အသုံးပြုခြင်း။
အာဂွန်သည် မြင့်မြတ်သောဓာတ်ငွေ့ဖြစ်ပြီး ဆီမီးကွန်ဒတ်တာ လုပ်ငန်းစဉ်အများစုတွင် ဓာတုဗေဒအရ စားသုံးခြင်းမပြုပါ (၎င်းသည် ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာအကာအကွယ် သို့မဟုတ် ပလာစမာကြားခံအဖြစ် အများအားဖြင့် လုပ်ဆောင်သည်)၊ အာဂွန်ပြန်လည်ထူထောင်ရေးနှင့် ပြန်လည်အသုံးပြုသည့်စနစ်များအတွက် စက်မှုလုပ်ငန်းအတွင်း ကြီးထွားလာနေသော တွန်းအားပေးမှုတစ်ခုရှိသည်။ Advanced Fabs များသည် ပုံဆောင်ခဲဆွဲမီးဖိုများနှင့် sputtering အခန်းများမှ အာဂွန်အိတ်ဇောများကို ဖမ်းယူသည့် onsite ပြန်လည်ရယူရေးယူနစ်များကို ပိုမိုတပ်ဆင်နေကြသည်။ ထို့နောက် ဤဓာတ်ငွေ့ကို ပြည်တွင်း၌ ပြန်လည်သန့်စင်သည်။ ၎င်းသည် fab ၏လည်ပတ်မှုကုန်ကျစရိတ်ကို သိသိသာသာလျှော့ချပေးရုံသာမက၊ အကွာအဝေးတစ်လျှောက် အရည်ပျော်ခြင်းနှင့် လတ်ဆတ်သော အာဂွန်များကို သယ်ယူပို့ဆောင်ခြင်းနှင့် ဆက်စပ်နေသော ကာဗွန်ခြေရာကို လျှော့ချပေးသည်။
7. အဆင့်မြင့် Node ထုတ်လုပ်ရေးတွင် Argon ၏အနာဂတ်
ဆီမီးကွန်ဒတ်တာစက်မှုလုပ်ငန်းသည် 2nm၊ 14A (angstrom) ဆီသို့ တွန်းပို့လာသည်နှင့်အမျှ၊ ထရန်စစ္စတာများ၏ တည်ဆောက်ပုံသည် ပြောင်းလဲလာသည်။ ကျွန်ုပ်တို့သည် FinFET မှ Gate-All-Around (GAA) သို့ပြောင်းနေပြီး နောက်ဆုံးတွင် FET (CFET) ဒီဇိုင်းများကို ဖြည့်စွက်ထားပါသည်။
ဤ 3D တည်ဆောက်ပုံများသည် အက်တမ်အလွှာ စုဆောင်းခြင်း (ALD) နှင့် အက်တမ်အလွှာ etching (ALE)—စီလီကွန်ကို တစ်ကြိမ်လျှင် အက်တမ် တစ်လုံးချင်း စာသားအတိုင်း ကိုင်တွယ်လုပ်ဆောင်သည့် လုပ်ငန်းစဉ်များ လိုအပ်ပါသည်။ ALD နှင့် ALE တွင်၊ အာဂွန်၏ တိကျစွာထိန်းချုပ်ထားသော ပဲမျိုးစုံများကို ဓာတုဆေးများကြားရှိ ဓာတ်ပြုခန်းကို ဖယ်ရှားရှင်းလင်းရန်အတွက် အသုံးပြုပြီး အက်တမ်မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် ရည်ရွယ်ထားသည့် တုံ့ပြန်မှုများသာ ဖြစ်ပွားကြောင်း သေချာစေပါသည်။
တိကျမှုတိုးလာသည်နှင့်အမျှ မှီခိုအားထားမှုလည်း တိုးလာသည်။ semiconductor အရည် အာဂွန် ပြင်းထန်လာမယ်။ သန့်စင်မှုလိုအပ်ချက်များသည် 7N (99.99999%) သို့မဟုတ် ပိုမိုမြင့်မားသောနယ်ပယ်သို့ တွန်းပို့ကာ လက်ရှိ 6N စံနှုန်းများကိုပင် ကျော်လွန်သွားကာ ဓာတ်ငွေ့သန့်စင်မှုနှင့် တိုင်းတာမှုနည်းပညာများတွင် နောက်ထပ်ဆန်းသစ်တီထွင်မှုများကို မောင်းနှင်နိုင်မည်ဖြစ်သည်။
ကောက်ချက်
တစ်စက္ကန့်လျှင် တွက်ချက်မှု ထရီလျံပေါင်းများစွာကို လုပ်ဆောင်နိုင်သည့် ဘီလီယံနှင့်ချီသော အဏုကြည့်ခလုတ်များပါရှိသော ဆီလီကွန်အပိုင်းအစ—အချောထည် မိုက်ခရိုပရိုဆက်ဆာကို အံ့ဩဖို့ လွယ်ကူသည်။ သို့တိုင်၊ ဤလူ့အင်ဂျင်နီယာ၏အထွတ်အထိပ်သည် ၎င်းကိုတည်ဆောက်သည့်မမြင်နိုင်သောဒြပ်စင်များပေါ်တွင်လုံးဝမူတည်ပါသည်။
အလွန်မြင့်မားသောသန့်ရှင်းစင်ကြယ်သော အာဂွန်အရည် ကုန်ပစ္စည်းတစ်ခုမျှသာမဟုတ်ပါ။ ၎င်းသည် ဆီမီးကွန်ဒတ်တာလုပ်ငန်း၏ အခြေခံမဏ္ဍိုင်တစ်ခုဖြစ်သည်။ ဆီလီကွန်ပုံဆောင်ခဲများ၏ သွန်းသောမွေးဖွားခြင်းကို အကာအရံအဖြစ် နာနိုမီတာစကေးဆားကစ်များကို ထွင်းထုထားသည့် ပလာစမာကို ဖွင့်ထုတ်ခြင်းအထိ၊ အာဂွန်သည် Moore's Law ကို ဆက်လက်ရှင်သန်ရန် လိုအပ်သော သန့်ရှင်းသောပတ်ဝန်းကျင်ကို အာမခံပါသည်။ နယ်နိမိတ်အဖြစ် အရည် အာဂွန် လျှပ်စစ်ပစ္စည်း AI၊ ကွမ်တမ် ကွန်ပြူတာနှင့် အဆင့်မြင့် ပါဝါစီမံခန့်ခွဲမှုတို့ကို ပံ့ပိုးရန် ချဲ့ထွင်ရန်၊ ဤ ပြီးပြည့်စုံသော သန့်စင်ပြီး အစွမ်းထက်သော အရည်အတွက် လိုအပ်ချက်သည် ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာ နည်းပညာတိုးတက်မှု၏ နောက်ကွယ်တွင် မောင်းနှင်အားတစ်ခုအဖြစ် ဆက်လက်ရှိနေမည်ဖြစ်သည်။
အမေးအဖြေများ
Q1- အချို့သော semiconductor လုပ်ငန်းစဉ်များတွင် နိုက်ထရိုဂျင် သို့မဟုတ် ဟီလီယမ်ကဲ့သို့ အခြားသော မသန်စွမ်းဓာတ်ငွေ့များထက် အာဂွန်အရည်ကို အဘယ်ကြောင့် ပိုမိုနှစ်သက်သနည်း။
A- နိုက်ထရိုဂျင်သည် စျေးသက်သာပြီး ယေဘုယျ သန့်စင်သည့် ဓာတ်ငွေ့အဖြစ် တွင်ကျယ်စွာ အသုံးပြုနေသော်လည်း၊ ၎င်းသည် အလွန်မြင့်မားသော အပူချိန်တွင် အမှန်တကယ် မသန်စွမ်းပါ။ ဆီလီကွန်နိုက်ထရိတ်ချို့ယွင်းချက်များ ဖြစ်ပေါ်စေရန် သွန်းသော ဆီလီကွန်နှင့် တုံ့ပြန်နိုင်သည်။ ဟီလီယမ်သည် မသန်စွမ်းသော်လည်း အလွန်ပေါ့ပါးပြီး ဈေးကြီးသည်။ အာဂွန်သည် “ချိုမြိန်သောနေရာ” ကိုထိမှန်သည်—၎င်းသည် ပြင်းထန်သောအပူချိန်တွင်ပင် လုံးဝ ပြတ်တောက်နေပြီး၊ သွန်းနေသောဆီလီကွန်ကို ထိထိရောက်ရောက် ဖုံးအုပ်ထားနိုင်လောက်အောင် လေးလံပြီး ပလာစမာစပလာစထရိဖြစ်စဉ်များအတွင်း မလိုလားအပ်သော ဓာတုတုံ့ပြန်မှုများမဖြစ်စေဘဲ အက်တမ်များကို ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဖယ်ထုတ်ရန် ပြီးပြည့်စုံသော အနုမြူထုထည်ရှိသည်။
Q2- ညစ်ညမ်းမှုမရှိဘဲ တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးထုတ်လုပ်သည့်စက်ရုံများ (fabs) သို့ အလွန်မြင့်မားသောသန့်ရှင်းစင်ကြယ်သည့်အရည် အာဂွန်ကို မည်သို့ပို့ဆောင်သနည်း။
A- ဖြတ်သန်းစဉ်အတွင်း သန့်ရှင်းမှုကို ထိန်းသိမ်းခြင်းသည် အဓိက ထောက်ပံ့ပို့ဆောင်ရေး စိန်ခေါ်မှုတစ်ခုဖြစ်သည်။ UHP အရည် အာဂွန်ကို အထူးပြုထားသော၊ မြင့်မားသော လျှပ်ကာဖြင့် အအေးခံထားသော ရေနံတင်သင်္ဘောကြီးများတွင် သယ်ယူပို့ဆောင်ပါသည်။ ဤကန်၏အတွင်းပိုင်းမျက်နှာပြင်များအပြင် valves နှင့် transfer hoses များအားလုံးသည် ဓာတ်ငွေ့ထွက်ခြင်းနှင့် အမှုန်အမွှားများကြွေကျခြင်းကို ကာကွယ်ရန် မှန်အလွှာတစ်ခုသို့ လျှပ်စစ်ပွတ်တိုက်ထားသည်။ မတင်မီတွင်၊ စနစ်တစ်ခုလုံးသည် ပြင်းထန်သောလေဟာနယ်ကို သန့်စင်ပေးသည်။ fab သို့ရောက်ရှိသောအခါ၊ ဓာတ်ငွေ့သည် အာဂွန် wafer မရောက်မီ စွန့်ပစ်ပစ္စည်း ppt အဆင့် (တစ်ထရီလီယံ အစိတ်အပိုင်းများ) အညစ်အကြေးများကို ဖယ်ရှားရန် ဓာတု getter နည်းပညာများကို အသုံးပြုသည့် အသုံးပြုသည့် သန့်စင်ဆေးများမှတစ်ဆင့် ဖြတ်သန်းသွားပါသည်။
Q3- "တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းအရည် အာဂွန်" အတွက် မည်မျှတိကျသော သန့်စင်မှုအဆင့် လိုအပ်သနည်း၊ ၎င်းကို မည်သို့တိုင်းတာသနည်း။
A- အဆင့်မြင့် တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း ထုတ်လုပ်ခြင်းအတွက်၊ အာဂွန် သန့်စင်မှုသည် ယေဘုယျအားဖြင့် အနည်းဆုံး "6N" (99.9999% သန့်စင်သည်) ဖြစ်ရမည်၊ အချို့သော နောက်ဆုံးပေါ် လုပ်ငန်းစဉ်များသည် 7N ကို တောင်းဆိုသော်လည်း၊ ဆိုလိုသည်မှာ အောက်ဆီဂျင်၊ အစိုဓာတ်နှင့် ဟိုက်ဒရိုကာဗွန်များကဲ့သို့ အညစ်အကြေးများကို တစ်သန်းလျှင် 1 ပိုင်း (ppm) သို့မဟုတ် တစ်ဘီလီယံ (ppb) အထိ ကန့်သတ်ထားသည်။ ဤသေးငယ်သောညစ်ညမ်းမှုအဆင့်များကို စဉ်ဆက်မပြတ်အရည်အသွေးထိန်းချုပ်မှုသေချာစေသည့် Cavity Ring-Down Spectroscopy (CRDS) နှင့် Gas Chromatography ကဲ့သို့သော အလွန်အထိခိုက်မခံသောခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာကိရိယာကို အသုံးပြု၍ Fab တွင် အချိန်နှင့်တပြေးညီ တိုင်းတာပါသည်။
