Puslaidininkių gamyba yra negailestinga tikslumo atžvilgiu. Sumažinus tranzistorių skaičių ir padidinus grandinių skaičių, net ir minimalūs aplinkos pokyčiai gali sukelti defektus, našumo sumažėjimą arba galutinį patikimumo praradimą. Be abejo, svarbiausias ir labiausiai pamirštamas defektų neturinčio proceso aspektas yra drėgmės kontrolė. Didžiausias našumas grindžiamas ne tik moderniausia puslaidininkių švariųjų patalpų įranga, bet ir puslaidininkių švariųjų patalpų sausinimo praktika, kruopščiai tobulinama, atsižvelgiant į konkrečius proceso parametrus.

Drėgmės vaidmuo puslaidininkių gamyboje

Drėgmė nėra tik prabanga – tai svarbus veiksnys puslaidininkių gamybos įmonėse. Nekontroliuojama drėgmė kelia šiuos pavojus:

• Jautrių plokštelių paviršių oksidacija
• Elektrostatinė iškrova (ESD), ypač esant žemai drėgmei
• Dalelių užteršimas per vandens garų prisitvirtinimą
• Korozija, kurią sukelia drėgmė pakavimo ir bandymo etapuose

Kadangi šiandien puslaidininkiniai įtaisai gaminami nanometrų mastu, ši rizika padidėja. Taigi, puslaidininkių drėgmės kontrolė yra ne tik gera idėja – tai techninis būtinumas.

Supraskite puslaidininkių švaros patalpą

Puslaidininkių gamybos gamyklos arba fabrikai statomi taip, kad ore esančių dalelių kiekis, temperatūros svyravimai ir drėgmė būtų itin maži. Švarios patalpos klasifikuojamos pagal priimtiną dalelių skaičių ir skersmenį kubiniame metre pagal ISO arba federalinį standartą 209E.

Šioje aplinkoje puslaidininkinė švariųjų patalpų įranga ne tik reguliuoja oro srautą ir filtravimą, bet ir stabilizuoja temperatūrą bei drėgmę. Švarių patalpų sistemų integravimas turi užtikrinti, kad aplinkos parametrai būtų suderinti. Tai ypač pasakytina apie subtilias operacijas, tokias kaip litografija, cheminis garų nusodinimas (CVD) ir ėsdinimas.

Kritinių puslaidininkių švariųjų patalpų įranga aplinkos kontrolei

Šiuolaikinės gamyklos naudoja įvairią našią įrangą aplinkos sąlygoms stebėti. Oro švaros ir drėgmės kontrolei svarbiausia yra ši įranga:

• HEPA ir ULPA filtrai: pašalina ore esančias daleles, kurių dydis siekia vos 0,12 mikrono, taip užtikrindami stabilų oro srautą ir užtikrindami oro švarą bei drėgmės kontrolę.
• Švarių patalpų ŠVOK sistemos: specializuotos šildymo, vėdinimo ir oro kondicionavimo sistemos yra specialiai pritaikytos atskiroms švarių patalpų zonoms.
• Aplinkos stebėjimo sistemos: Nuolat stebi drėgmę, temperatūrą ir ore esančias kietąsias daleles, teikdamos įspėjimus realiuoju laiku ir registruodamos duomenis.
• Sausinimo įrenginiai: daugeliu atvejų integruojami į ŠVOK sistemas, jie yra pagrindiniai veiksniai, lemiantys itin žemus rasos taškus didelio jautrumo zonose.

Visa puslaidininkių švariosios patalpos įranga turi būti suprojektuota taip, kad nereikalautų daug priežiūros, būtų suderinama ir patikima, siekiant užtikrinti veikimo laiką ir proceso stabilumą.

Pažangūs puslaidininkių švarių patalpų sausinimo metodai

Optimalus drėgmės reguliavimas puslaidininkių švariose patalpose yra technologinis iššūkis, ypač kai aplinkos drėgmė yra aukšta arba labai žema rasos taško temperatūra, kuriai reikalingi augalai (net -40 °C ar net -60 °C). Būtent čia įsikiša puslaidininkių švariųjų patalpų sausinimo technologija.

Naudojami sausinimo būdai yra šie:

• Sausintuvai: Juose orui sausinti naudojama higroskopinė medžiaga, todėl jie idealiai tinka naudoti esant mažam santykiniam oro drėgnumui.
• Šaldymo pagrindu veikiantys sausintuvai: jie vėsina orą, kad transportuotų vandenį, optimaliai patenkinant bendrus drėgmės kontrolės poreikius.
• Hibridinės sistemos: sausiklis ir šaldymo agentas sumaišomi, kad būtų užtikrintas efektyvus veikimas griežtomis kontrolės sąlygomis.

Sistemos dažnai konstruojamos su zonavimo galimybe, kai atskirose švarios patalpos zonose gali būti skirtingas drėgmės lygis, priklausomai nuo proceso etapo ir įrangos jautrumo.

Integruoto puslaidininkių drėgmės valdymo privalumai

Integruotas puslaidininkinis drėgmės valdymo metodas turi keletą veikimo privalumų:

• Didesnis derlius: pastovus drėgnumas apsaugo nuo drėgmės defektų ir užtikrina didesnį tinkamų naudoti drožlių santykį.
• Sumažintas prastovos laikas: automatizuotos aplinkos kontrolės sistemos iki minimumo sumažina rankinį taisymą ir derinimą.
• Atitiktis ir sertifikavimas: Atitiktis ISO 14644 arba GMP sertifikavimui tampa paprastesnė, kai veikia puikios valdymo sistemos.
• Energijos vartojimo efektyvumas: Pažangios sausinimo sistemos gali būti energiją taupančios, tačiau jas galima kontroliuoti iki griežtų ribų.

Be to, gamykloms tampant automatizuotoms ir valdomoms dirbtinio intelekto, drėgmės kontrolės sistemos integruojamos į kitas sistemas, tokias kaip gamybos vykdymo sistemos (MES) ir pastatų valdymo sistemos (BMS), kad būtų galima jas centralizuotai valdyti ir numatyti techninę priežiūrą.

Išvada

Drėgmės kontrolė puslaidininkių gamybos procese yra ne mažiau svarbus rūpestis – ji yra esminis kokybės, nuoseklumo ir pelningumo veiksnys. Naudodami pažangią puslaidininkių švariųjų patalpų technologiją ir tinkamus puslaidininkių švariųjų patalpų sausinimo metodus, gamyklos gali pasiekti tikslius tolerancijos nuokrypius, reikalingus naujos kartos lustams gaminti.

Naudodami integruotas, išmanias ir energiją taupančias puslaidininkines drėgmės valdymo sistemas, galite patenkinti augančius rinkų, pradedant dirbtiniu intelektu ir daiktų internetu, baigiant automobilių ir aviacijos pramone, poreikius. Pasaulyje, kuriame vienas mikronas yra labai svarbus, jūsų kuriama aplinka yra dar svarbesnė.