Вытворчасць паўправаднікоў не прабачае дакладнасці. Па меры таго, як колькасць транзістараў мінімізуецца, а колькасць схем павялічваецца, нават мінімальныя змены навакольнага асяроддзя могуць прывесці да дэфектаў, страты прыбытку або канчатковага збою надзейнасці. Несумненна, самым важным і занядбаным аспектам бездэфектнага працэсу з'яўляецца кантроль вільготнасці. Пікавая прадукцыйнасць заснавана не толькі на сучасным абсталяванні для чыстых паўправаднікоў, але і на метадах асушвання ў чыстых паўправадніках, старанна ўдасканаленых з улікам канкрэтных параметраў працэсу.

Роля вільготнасці ў вытворчасці паўправаднікоў

Вільготнасць — гэта не проста раскоша, гэта важны фактар ​​на вытворчасці паўправаднікоў. Некантраляваная вільготнасць стварае наступныя небяспекі:

• Акісленне адчувальных паверхняў пласцін
• Электрастатычны разрад (ESD), асабліва ва ўмовах нізкай вільготнасці
• Забруджванне часціцамі праз далучэнне вадзяной пары
• Карозія, выкліканая вільгаццю падчас этапаў упакоўкі і выпрабаванняў

Паколькі паўправадніковыя прыборы сёння вырабляюцца ў нанаметровым маштабе, гэтыя рызыкі павялічваюцца. Такім чынам, кантроль вільготнасці паўправаднікоў — гэта не проста добрая ідэя, гэта тэхнічная неабходнасць.

Разуменне паўправадніковых чыстых памяшканняў

Заводы па вытворчасці паўправаднікоў, або фабрыкі, будуюцца з надзвычай нізкім узроўнем часціц у паветры, ваганнямі тэмпературы і вільготнасці. Чыстыя памяшканні класіфікуюцца па дапушчальнай колькасці і дыяметры часціц на кубічны метр у адпаведнасці з класіфікацыяй ISO або федэральным стандартам 209E.

У такім асяроддзі паўправадніковае абсталяванне чыстых памяшканняў не толькі рэгулюе паветраны паток і фільтрацыю, але і стабілізуе тэмпературу і вільготнасць. Інтэграцыя сістэм чыстых памяшканняў павінна забяспечваць гарманізацыю параметраў навакольнага асяроддзя. Гэта асабліва актуальна ў такіх далікатных аперацыях, як літаграфія, хімічнае асаджэнне з паравой фазы (CVD) і травленне.

Крытычнае паўправадніковае абсталяванне для чыстых памяшканняў для кантролю навакольнага асяроддзя

Сучасныя заводы выкарыстоўваюць рознае абсталяванне з высокай прадукцыйнасцю для кантролю ўмоў навакольнага асяроддзя. Для кантролю чысціні паветра і вільготнасці найбольш важным з'яўляецца наступнае абсталяванне:

• Фільтры HEPA і ULPA: выдаляюць часціцы памерам да 0,12 мікрона, што дазваляе кантраляваць чысціню паветра і вільготнасць, забяспечваючы стабільныя рэжымы паветранага патоку.
• Сістэмы ацяплення, вентыляцыі і кандыцыянавання паветра ў чыстых памяшканнях: спецыялізаваныя сістэмы ацяплення, вентыляцыі і кандыцыянавання паветра спецыяльна распрацаваны для асобных зон чыстага памяшкання.
• Сістэмы маніторынгу навакольнага асяроддзя: пастаянна ўважліва сочаць за вільготнасцю, тэмпературай і часціцамі ў паветры, прапаноўваючы папярэджанні і рэгістрацыю дадзеных у рэжыме рэальнага часу.
• Асушвальныя ўстаноўкі: інтэграваныя ў сістэмы ацяплення, вентыляцыі і кандыцыянавання паветра ў большасці выпадкаў, яны з'яўляюцца ключавымі фактарамі для дасягнення звышнізкіх кропак расы ў зонах высокай адчувальнасці.

Усё абсталяванне для паўправадніковых чыстых памяшканняў павінна быць распрацавана з улікам мінімальных эксплуатацыйных выдаткаў, сумяшчальнасці і надзейнасці, каб забяспечыць бесперабойную працу і стабільнасць працэсу.

Пашыраныя метады асушвання чыстых памяшканняў з паўправадніковымі прыладамі

Аптымальнае рэгуляванне вільготнасці ў чыстых памяшканнях для паўправаднікоў з'яўляецца тэхналагічнай праблемай, асабліва калі вільготнасць навакольнага асяроддзя высокая або вельмі нізкая, што патрабуе ўстаноўкі (да -40°C або нават -60°C). Вось тут і ўступае ў справу тэхналогія асушвання чыстых памяшканняў для паўправаднікоў.

Выкарыстоўваюцца наступныя метады асушвання:

• Асушальнікі паветра з адсорбцыйнай тэхнікай: у іх выкарыстоўваецца гіграскапічны матэрыял для асушвання паветра, і яны ідэальна падыходзяць для прымянення пры нізкай вільготнасці.
• Асушальнікі паветра на аснове халадзільных прылад: яны астуджаюць паветра для перавозкі вады, што аптымальна для агульных патрабаванняў да кантролю вільготнасці.
• Гібрыдныя сістэмы: асушальнік і халадзільнік змешваюцца для эфектыўнай працы ў строга кантраляваных умовах.

Сістэмы часта будуюцца з магчымасцю занавання, дзе асобныя зоны чыстага памяшкання могуць мець розныя ўзроўні вільготнасці ў залежнасці ад этапу працэсу і адчувальнасці абсталявання.

Перавагі інтэграванага паўправадніковага кантролю вільготнасці

Інтэграваны паўправадніковы метад кантролю вільготнасці мае некалькі эксплуатацыйных пераваг:

• Палепшаная ўраджайнасць: пастаянная вільготнасць прадухіляе дэфекты вільгаці і забяспечвае больш высокі працэнт прыдатных для выкарыстання чыпсаў.
• Скарачэнне часу прастою: аўтаматызаваныя сістэмы кантролю навакольнага асяроддзя да мінімуму зводзяць ручную наладу і адладку.
• Адпаведнасць і сертыфікацыя: Забеспячэнне адпаведнасці стандарту ISO 14644 або сертыфікацыі GMP становіцца прасцейшым пры выкарыстанні выдатных сістэм кантролю.
• Энергаэфектыўнасць: сучасныя сістэмы асушвання могуць быць энергаэфектыўнымі, але пры гэтым кантралявацца ў пэўных межах.

Акрамя таго, па меры аўтаматызацыі вытворчасці і кіравання штучным інтэлектам, сістэмы кантролю вільготнасці інтэгруюцца ў іншыя сістэмы, такія як сістэмы кіравання вытворчасцю (MES) і сістэмы кіравання будынкамі (BMS), каб кіраваць імі цэнтралізавана і мець магчымасць прагназавання абслугоўвання.

Выснова

Кантроль вільготнасці на працягу ўсёй вытворчасці паўправаднікоў з'яўляецца не менш важнай задачай, а неад'емным фактарам якасці, стабільнасці і прыбытковасці. Выкарыстоўваючы перадавыя тэхналогіі чыстых памяшканняў для паўправаднікоў і адпаведныя метады асушвання ў чыстых памяшканнях, заводы могуць дасягнуць дакладных дапушчальных значэнняў, неабходных для вытворчасці мікрасхем наступнага пакалення.

Укараняючы інтэграваныя, інтэлектуальныя і энергазберагальныя паўправадніковыя сістэмы кантролю вільготнасці, вы можаце задаволіць растучыя патрабаванні розных рынкаў, пачынаючы ад штучнага інтэлекту і Інтэрнэту рэчаў і заканчваючы аўтамабільнай і аэракасмічнай прамысловасцю. У свеце, дзе адзін мікрон мае вырашальнае значэнне, асяроддзе, якое вы ствараеце, яшчэ больш важнае.