સેમિકન્ડક્ટર ઉત્પાદન ચોકસાઈમાં અક્ષમ્ય છે. જેમ જેમ ટ્રાન્ઝિસ્ટરને ન્યૂનતમ કરવામાં આવે છે અને સર્કિટરીમાં વધારો થાય છે, તેમ તેમ પર્યાવરણીય ભિન્નતાના ન્યૂનતમ સ્તર પણ ખામીઓ, ઉપજ નુકશાન અથવા અંતિમ વિશ્વસનીયતા નિષ્ફળતામાં પરિણમી શકે છે. નિઃશંકપણે, ખામી-મુક્ત પ્રક્રિયાનું સૌથી મહત્વપૂર્ણ અને ઉપેક્ષિત પાસું ભેજ નિયંત્રણ છે. ટોચનું પ્રદર્શન ફક્ત અત્યાધુનિક સેમિકન્ડક્ટર ક્લિનરૂમ સાધનો પર આધારિત નથી, પરંતુ સેમિકન્ડક્ટર ક્લિનરૂમ ડિહ્યુમિડિફિકેશન પ્રથાઓ પર આધારિત છે જે ચોક્કસ પ્રક્રિયા પરિમાણોને ધ્યાન કેન્દ્રિત કરીને ઇમાનદારીથી શુદ્ધ કરવામાં આવે છે.

સેમિકન્ડક્ટર ઉત્પાદનમાં ભેજની ભૂમિકા

ભેજ એ માત્ર એક વૈભવી વસ્તુ નથી - તે સેમિકન્ડક્ટર ઉત્પાદન સુવિધાઓમાં એક મહત્વપૂર્ણ પરિબળ છે. અનિયંત્રિત ભેજ નીચેના જોખમો ઉભા કરે છે:

• સંવેદનશીલ વેફર સપાટીઓનું ઓક્સિડેશન
• ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ડિસ્ચાર્જ (ESD), ખાસ કરીને ઓછી ભેજવાળી સ્થિતિમાં
• પાણીની વરાળ જોડાણ દ્વારા કણોનું દૂષણ
• પેકેજિંગ અને પરીક્ષણના તબક્કા દરમિયાન ભેજને કારણે કાટ લાગવો

આજે સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણો નેનોમીટર સ્કેલ પર બનાવવામાં આવતા હોવાથી, આ જોખમો વધી જાય છે. તેથી, સેમિકન્ડક્ટર ભેજ નિયંત્રણ ફક્ત એક સારો વિચાર નથી - તે એક તકનીકી આવશ્યકતા છે.

સેમિકન્ડક્ટર ક્લીનરૂમ સમજો

સેમિકન્ડક્ટર મેન્યુફેક્ચરિંગ ફેક્ટરીઓ, અથવા ફેબ્સ, અત્યંત નીચા હવાના કણોના સ્તર, તાપમાનમાં વધઘટ અને ભેજ સાથે બનાવવામાં આવે છે. ISO અથવા ફેડરલ સ્ટાન્ડર્ડ 209E વર્ગીકરણ અનુસાર પ્રતિ ઘન મીટર કણોની સ્વીકાર્ય સંખ્યા અને વ્યાસના સંદર્ભમાં સ્વચ્છ રૂમનું વર્ગીકરણ કરવામાં આવે છે.

આ વાતાવરણમાં, સેમિકન્ડક્ટર ક્લીનરૂમ સાધનો માત્ર હવાના પ્રવાહ અને ગાળણક્રિયાને નિયંત્રિત કરતા નથી પરંતુ તાપમાન અને ભેજને પણ સ્થિર કરે છે. ક્લીનરૂમ સિસ્ટમ્સના એકીકરણથી ખાતરી કરવી જોઈએ કે પર્યાવરણીય પરિમાણો સુમેળમાં છે. આ ખાસ કરીને લિથોગ્રાફી, કેમિકલ વેપર ડિપોઝિશન (CVD) અને એચિંગ જેવા નાજુક કામગીરીમાં સાચું છે.

પર્યાવરણીય નિયંત્રણ માટે મહત્વપૂર્ણ સેમિકન્ડક્ટર ક્લીનરૂમ સાધનો

આધુનિક ફેક્ટરીઓ પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓનું નિરીક્ષણ કરવા માટે ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા ધરાવતા વિવિધ ઉપકરણોનો ઉપયોગ કરે છે. હવા સ્વચ્છતા અને ભેજ નિયંત્રણમાં, નીચેના ઉપકરણો સૌથી મહત્વપૂર્ણ છે:

• HEPA અને ULPA ફિલ્ટર્સ: 0.12 માઇક્રોન જેટલા નાના હવામાં રહેલા કણોને દૂર કરો, સ્થિર હવા પ્રવાહ પેટર્ન સુનિશ્ચિત કરીને હવાની સ્વચ્છતા અને ભેજ નિયંત્રણને સંબોધિત કરો.
• ક્લીનરૂમ HVAC સિસ્ટમ્સ: વિશિષ્ટ હીટિંગ, વેન્ટિલેશન અને એર-કન્ડીશનીંગ સિસ્ટમ્સ ખાસ કરીને ક્લીનરૂમના વ્યક્તિગત વિસ્તારો અનુસાર બનાવવામાં આવે છે.
• પર્યાવરણીય દેખરેખ પ્રણાલીઓ: ભેજ, તાપમાન અને હવામાં ફેલાતા કણો માટે હંમેશા સતર્ક રહેવું, જે રીઅલ-ટાઇમ ચેતવણી અને ડેટા લોગિંગ પ્રદાન કરે છે.
• ડિહ્યુમિડિફિકેશન યુનિટ્સ: મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં HVAC સિસ્ટમ્સમાં સંકલિત, આ ઉચ્ચ-સંવેદનશીલતા ઝોનમાં અતિ-નીચા ઝાકળ બિંદુઓ પ્રાપ્ત કરવા તરફના મુખ્ય ડ્રાઇવરો છે.

સેમિકન્ડક્ટર ક્લીનરૂમ માટેના તમામ સાધનો ઓછા જાળવણી, સુસંગતતા અને વિશ્વસનીયતા સાથે ડિઝાઇન કરેલા હોવા જોઈએ જેથી અપટાઇમ અને પ્રક્રિયા સ્થિરતા સુનિશ્ચિત થાય.

અદ્યતન સેમિકન્ડક્ટર ક્લીનરૂમ ડિહ્યુમિડિફિકેશન તકનીકો

સેમિકન્ડક્ટર ક્લીનરૂમમાં શ્રેષ્ઠ ભેજ નિયમન એ એક ટેકનોલોજીકલ પડકાર છે, ખાસ કરીને જ્યારે આસપાસના ભેજનું વાતાવરણ ઊંચું અથવા ખૂબ જ ઓછું ઝાકળ બિંદુ હોય છે, જેમાં છોડની જરૂર પડે છે (-40°C અથવા તો -60°C સુધી). આ તે જગ્યા છે જ્યાં સેમિકન્ડક્ટર ક્લીનરૂમ ડિહ્યુમિડિફિકેશન ટેકનોલોજી આગળ વધે છે.

ડિહ્યુમિડિફિકેશન તકનીકોનો ઉપયોગ નીચે મુજબ છે:

• ડેસીકન્ટ ડિહ્યુમિડિફાયર: આ હવાને સૂકવવા માટે હાઇગ્રોસ્કોપિક સામગ્રીનો ઉપયોગ કરે છે અને ઓછા RH ઉપયોગ માટે આદર્શ છે.
• રેફ્રિજરેશન-આધારિત ડિહ્યુમિડિફાયર: તેઓ પાણીના પરિવહન માટે હવાને ઠંડુ કરે છે, જે ભેજ નિયંત્રણની સામાન્ય માંગ માટે શ્રેષ્ઠ છે.
• હાઇબ્રિડ સિસ્ટમ્સ: કડક નિયંત્રણ પરિસ્થિતિઓમાં અસરકારક કામગીરી માટે ડેસીકન્ટ અને રેફ્રિજરેશનનું મિશ્રણ કરવામાં આવે છે.

સિસ્ટમો ઘણીવાર ઝોનિંગ ક્ષમતા સાથે બનાવવામાં આવે છે, જ્યાં સ્વચ્છ ખંડના વ્યક્તિગત ઝોનમાં પ્રક્રિયાના તબક્કા અને સાધનોની સંવેદનશીલતા અનુસાર ભેજનું સ્તર અલગ અલગ હોઈ શકે છે.

સંકલિત સેમિકન્ડક્ટર ભેજ નિયંત્રણના ફાયદા

એક સંકલિત સેમિકન્ડક્ટર ભેજ નિયંત્રણ પદ્ધતિના ઘણા કાર્યકારી ફાયદા છે:

• સુધારેલ ઉપજ: સતત ભેજ ભેજની ખામીઓને અટકાવે છે અને ઉપયોગી ચિપ્સનો ઉચ્ચ ગુણોત્તર પૂરો પાડે છે.
• ઘટાડો ડાઉનટાઇમ: સ્વયંસંચાલિત પર્યાવરણીય નિયંત્રણ પ્રણાલીઓ મેન્યુઅલ ફિડલિંગ અને ડિબગીંગને એકદમ ન્યૂનતમ ઘટાડે છે.
• પાલન અને પ્રમાણપત્ર: ઉત્તમ નિયંત્રણ પ્રણાલીઓ કાર્યરત હોવાથી ISO 14644 અથવા GMP પ્રમાણપત્ર સાથે સુસંગતતા સરળ બને છે.
• ઉર્જા કાર્યક્ષમતા: અદ્યતન ડિહ્યુમિડિફિકેશન સિસ્ટમ્સ ઉર્જા-કાર્યક્ષમ હોવા છતાં ચુસ્ત મર્યાદામાં નિયંત્રિત હોઈ શકે છે.

વધુમાં, ફેબ્સ ઓટોમેટેડ અને AI-સંચાલિત હોવાથી, ભેજ નિયંત્રણ પ્રણાલીઓને અન્ય સિસ્ટમો, જેમ કે મેન્યુફેક્ચરિંગ એક્ઝિક્યુશન સિસ્ટમ્સ (MES) અને બિલ્ડિંગ મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ્સ (BMS) માં એકીકૃત કરવામાં આવી રહી છે, જેથી તેઓ કેન્દ્રીય રીતે નિયંત્રિત અને આગાહી-જાળવણી-સક્ષમ હોય.

નિષ્કર્ષ

સેમિકન્ડક્ટર ઉત્પાદન દરમ્યાન ભેજનું નિયંત્રણ એક ગૌણ ચિંતાથી ઓછું નથી - તે ગુણવત્તા, સુસંગતતા અને નફાકારકતાનું આંતરિક સક્ષમકર્તા છે. અદ્યતન સેમિકન્ડક્ટર ક્લીનરૂમ ટેકનોલોજી અને યોગ્ય સેમિકન્ડક્ટર ક્લીનરૂમ ડિહ્યુમિડિફિકેશન પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને, ફેબ્સ આગામી પેઢીના ચિપ્સના ઉત્પાદન માટે જરૂરી ચોક્કસ સહિષ્ણુતા પ્રાપ્ત કરી શકે છે.

સંકલિત, બુદ્ધિશાળી અને પાવર-સેવિંગ સેમિકન્ડક્ટર ભેજ નિયંત્રણ પ્રણાલીઓને અપનાવીને, તમે AI અને IoT થી લઈને ઓટોમોટિવ અને એરોસ્પેસ સુધીના બજારોની વધતી માંગને પહોંચી વળવા માટે તમારી જાતને એક સ્થિતિમાં મૂકો છો. એવી દુનિયામાં જ્યાં એક માઇક્રોન મહત્વપૂર્ણ છે, તમે જે વાતાવરણ બનાવો છો તે વધુ મહત્વપૂર્ણ છે.