Производството на полупроводници е непростливо во точноста. Бидејќи транзисторите се минимизирани, а струјните кола се зголемуваат, дури и минималните нивоа на варијации во животната средина можат да резултираат со дефекти, губење на приносот или конечно откажување од сигурноста. Несомнено, најважниот и занемарен аспект на процесот без дефекти е контролата на влажноста. Врвните перформанси не се темелат само на најсовремена опрема за чисти простории со полупроводници, туку и на практики за одвлажнување на чисти простории со полупроводници, совесно усовршени со специфични параметри на процесот.

Улогата на влажноста во производството на полупроводници

Влажноста не е само луксуз - таа е важен фактор во производствените капацитети за полупроводници. Неконтролираната влажност претставува следниве опасности:

• Оксидација на чувствителни површини на плочки
• Електростатско празнење (ESD), особено во услови на ниска влажност
• Контаминација на честички преку приврзаност со водена пареа
• Корозија предизвикана од влага за време на фазите на пакување и тестирање

Бидејќи полупроводничките уреди денес се произведуваат на нанометриски размери, овие ризици се зголемени. Значи, контролата на влажноста на полупроводниците не е само добра идеја - тоа е технички императив.

Разбирање на полупроводничките чисти простории

Фабриките за производство на полупроводници се градат со екстремно ниски нивоа на честички во воздухот, температурни флуктуации и влажност. Чистите простории се класифицираат според прифатливиот број и дијаметар на честички на кубен метар според класификацијата ISO или Федералниот стандард 209E.

Во оваа средина, полупроводничката опрема за чисти простории не само што го регулира протокот на воздух и филтрацијата, туку и ја стабилизира температурата и влажноста. Интеграцијата на системите за чисти простории мора да обезбеди хармонизирање на параметрите на животната средина. Ова е особено точно кај деликатни операции како што се литографија, хемиско таложење на пареа (CVD) и јоргање.

Критична полупроводничка опрема за чисти простории за контрола на животната средина

Современите фабрики користат разновидна опрема со високи перформанси за следење на условите на животната средина. Во чистотата на воздухот и контролата на влажноста, најважна е следната опрема:

• HEPA и ULPA филтри: Отстрануваат честички во воздухот со големина од 0,12 микрони, регулирајќи ја чистотата на воздухот и влажноста преку обезбедување стабилни шеми на проток на воздух.
• Системи за греење, вентилација и климатизација во чисти простории: Специјализираните системи за греење, вентилација и климатизација се специјално прилагодени на поединечните области од чистата просторија.
• Системи за следење на животната средина: Секогаш внимателни на влажноста, температурата и честичките во воздухот, нудејќи предупредување во реално време и евидентирање на податоци.
• Единици за одвлажнување: Интегрирани во HVAC системите во повеќето случаи, ова се клучните двигатели кон постигнување на ултраниски точки на роса во зони со висока чувствителност.

Целата опрема за полупроводничката чиста соба мора да биде дизајнирана со ниско одржување, компатибилност и сигурност за да се обезбеди време на работа и стабилност на процесот.

Напредни полупроводнички техники за одвлажнување во чисти простории

Оптималната регулација на влажноста во чистите простории со полупроводници е технолошки предизвик, особено кога температурата на околината со висока или многу ниска точка на росење е висока, што бара постројки (до -40°C или дури -60°C). Тука стапува на сцена технологијата за одвлажнување на чистите простории со полупроводници.

Техниките за одвлажнување што се користат се:

• Десикантни одвлажнувачи: Овие користат хигроскопски материјал за сушење на воздухот и се идеални за апликации со ниска релативна влажност.
• Одвлажнувачи на воздух базирани на ладење: Тие го ладат воздухот за транспорт на вода, оптимално за општите нивоа на барања за контрола на влажноста.
• Хибридни системи: Десикантот и ладењето се мешаат за ефикасно функционирање под строги контролирани услови.

Системите често се конструираат со можност за зонирање, каде што поединечните зони на чистата просторија може да имаат различни нивоа на влажност во зависност од фазата на процесот и чувствителноста на опремата.

Предности на интегрираната полупроводничка контрола на влажноста

Интегрираниот метод за контрола на влажноста на полупроводниците има неколку оперативни предности:

• Подобрен принос: Постојаната влажност спречува дефекти на влага и обезбедува поголем сооднос на употребливи струготини.
• Намалено време на застој: Автоматизираните системи за контрола на животната средина го намалуваат рачното подесување и дебагирање на апсолутен минимум.
• Усогласеност и сертификација: Усогласувањето со ISO 14644 или GMP сертификацијата станува поедноставно со одлични системи за контрола во функција.
• Енергетска ефикасност: Напредните системи за одвлажнување можат да бидат енергетски ефикасни, но контролирани во строги граници.

Покрај тоа, со автоматизирање на фабриките и нивно управување со вештачка интелигенција, системите за контрола на влажноста се интегрираат во други системи, како што се системите за извршување на производството (MES) и системите за управување со згради (BMS), за да бидат централно контролирани и способни за предвидливо одржување.

Заклучок

Контролата на влажноста во текот на производството на полупроводници не е помалку од секундарна грижа - таа е суштински овозможувач на квалитет, конзистентност и профитабилност. Користејќи напредна технологија за чисти простории за полупроводници и соодветни методи за одвлажнување на чисти простории за полупроводници, фабриките можат да ги постигнат прецизните толеранции потребни за производство на чипови од следната генерација.

Со прифаќање на интегрирани, интелигентни и енергетски штедливи системи за контрола на влажноста на полупроводниците, се ставате во позиција да ги задоволите растечките барања на пазарите, почнувајќи од вештачката интелигенција и IoT до автомобилската и воздухопловната индустрија. Во свет каде што еден микрон е клучен, околината што ја создавате е уште поважна.