Хагас дамжуулагч үйлдвэрлэл нь нарийвчлалын хувьд өршөөлгүй юм. Транзисторууд хамгийн бага хэмжээнд хүрч, хэлхээний хурд нэмэгдэхийн хэрээр хүрээлэн буй орчны хамгийн бага хэлбэлзэл нь ч гэсэн согог, гарцын алдагдал эсвэл эцсийн найдвартай байдлын эвдрэлд хүргэж болзошгүй юм. Согоггүй үйл явцын хамгийн чухал бөгөөд үл тоомсорлогдсон тал бол чийгшлийн хяналт юм. Оргил гүйцэтгэл нь зөвхөн хамгийн сүүлийн үеийн хагас дамжуулагч цэвэрлэгээний өрөөний тоног төхөөрөмж дээр суурилаад зогсохгүй, тодорхой үйл явцын параметрүүдийг анхаарч, хагас дамжуулагч цэвэрлэгээний өрөөний чийгшлийг бууруулах практикт үндэслэдэг.

Хагас дамжуулагч үйлдвэрлэлд чийгшлийн үүрэг

Чийгшил бол зүгээр нэг тансаг хэрэглээ биш - энэ нь хагас дамжуулагч үйлдвэрлэлийн байгууламжид чухал хүчин зүйл юм. Хяналтгүй чийгшил нь дараах аюулыг үүсгэдэг:

• Мэдрэмтгий вафли гадаргуугийн исэлдэлт
• Цахилгаан статик цэнэг алдалт (ESD), ялангуяа чийгшил багатай нөхцөлд
• Усны уурын хавсралтаар дамжин бөөмсийн бохирдол
• Сав баглаа боодол болон туршилтын үе шатанд чийгнээс үүдэлтэй зэврэлт

Өнөөдөр хагас дамжуулагч төхөөрөмжийг нанометрийн хэмжээсээр үйлдвэрлэдэг тул эдгээр эрсдэлүүд нэмэгддэг. Тиймээс хагас дамжуулагчийн чийгшлийн хяналт нь зүгээр нэг сайн санаа биш, харин техникийн зайлшгүй шаардлага юм.

Хагас дамжуулагч цэвэрлэгээний өрөөг ойлгох

Хагас дамжуулагч үйлдвэрлэлийн үйлдвэрүүд буюу үйлдвэрүүд нь агаарт байгаа бөөмсийн түвшин, температурын хэлбэлзэл, чийгшил маш багатайгаар баригдсан байдаг. Цэвэр өрөөнүүдийг ISO эсвэл Холбооны стандарт 209E ангиллын дагуу куб метр тутамд байгаа бөөмсийн хүлээн зөвшөөрөгдөх тоо хэмжээ, диаметрээр ангилдаг.

Энэ орчинд хагас дамжуулагч цэвэр өрөөний тоног төхөөрөмж нь зөвхөн агаарын урсгал болон шүүлтүүрийг зохицуулаад зогсохгүй температур болон чийгшлийг тогтворжуулдаг. Цэвэр өрөөний системийг нэгтгэх нь хүрээлэн буй орчны параметрүүдийг уялдуулсан байх ёстой. Энэ нь ялангуяа литографи, химийн уурын тунадасжуулалт (CVD), сийлбэр зэрэг нарийн үйл ажиллагаанд үнэн зөв байдаг.

Байгаль орчны хяналтын чухал хагас дамжуулагч цэвэрлэгээний өрөөний тоног төхөөрөмж

Орчин үеийн үйлдвэрүүд хүрээлэн буй орчны нөхцөл байдлыг хянахын тулд өндөр хүчин чадалтай янз бүрийн тоног төхөөрөмж ашигладаг. Агаарын цэвэр байдал, чийгшлийг хянахын тулд дараах тоног төхөөрөмж хамгийн чухал юм.

• HEPA болон ULPA шүүлтүүрүүд: Агаарын урсгалын тогтвортой хэв маягийг хангах замаар агаарын цэвэр байдал болон чийгшлийн хяналтыг сайжруулж, 0.12 микрон хүртэлх жижиг хэмжээтэй агаарт байгаа тоосонцорыг зайлуулна.
• Цэвэр өрөөний HVAC системүүд: Тусгай халаалт, агааржуулалт, агааржуулалтын системийг цэвэр өрөөний тусдаа хэсэгт тусгайлан тохируулсан байдаг.
• Байгаль орчны хяналтын системүүд: Чийгшил, температур, агаар дахь тоосонцорыг үргэлж хянаж, бодит цагийн анхааруулга, өгөгдөл бүртгэх боломжийг олгодог.
• Чийгшүүлэгч төхөөрөмжүүд: Ихэнх тохиолдолд HVAC системд нэгтгэгдсэн эдгээр нь өндөр мэдрэг бүсэд хэт бага шүүдэр цэгт хүрэх гол хөдөлгөгч хүч юм.

Хагас дамжуулагч цэвэр өрөөний бүх тоног төхөөрөмжийг ашиглалтын хугацаа болон процессын тогтвортой байдлыг хангахын тулд засвар үйлчилгээ бага шаарддаг, нийцтэй, найдвартай байдлаар зохион бүтээсэн байх ёстой.

Хагас дамжуулагчийн цэвэр өрөөний чийгшлийн дэвшилтэт аргууд

Хагас дамжуулагч цэвэр өрөөний чийгшлийн оновчтой зохицуулалт нь технологийн сорилт болдог, ялангуяа орчны чийгшил өндөр эсвэл маш бага шүүдэр цэгтэй үед ургамал (-40°C эсвэл бүр -60°C хүртэл) шаардлагатай үед. Энэ үед хагас дамжуулагч цэвэр өрөөний чийгшлийн технологи хэрэгжиж эхэлдэг.

Ашигласан чийгшүүлэх аргууд нь:

• Чийг шингээгч: Эдгээр нь агаарыг хатаахын тулд гигроскопийн материалыг ашигладаг бөгөөд бага чийгшилтэй хэрэглээнд тохиромжтой.
• Хөргөгчинд суурилсан чийгшүүлэгч: Эдгээр нь усыг зөөвөрлөхийн тулд агаарыг хөргөдөг бөгөөд энэ нь чийгшлийн хяналтын ерөнхий түвшинд оновчтой байдаг.
• Хосолсон системүүд: Хатуу хяналтын нөхцөлд үр дүнтэй ажиллахын тулд хатаагч болон хөргөгчийг хольсон.

Системүүдийг ихэвчлэн бүсчлэл хийх чадвартайгаар барьдаг бөгөөд цэвэр өрөөний бие даасан бүсүүд нь үйл явцын үе шат болон тоног төхөөрөмжийн мэдрэг чанараас хамааран өөр өөр чийгшлийн түвшинтэй байж болно.

Нэгдсэн хагас дамжуулагч чийгшлийн хяналтын давуу талууд

Хагас дамжуулагчийн чийгшлийн хяналтын нэгдсэн арга нь хэд хэдэн үйл ажиллагааны давуу талуудтай:

• Ургац сайжирсан: Тогтмол чийгшил нь чийгийн согог үүсэхээс сэргийлж, ашиглах боломжтой үртэсүүдийн харьцааг нэмэгдүүлдэг.
• Сул зогсолтын хугацааг багасгах: Автоматжуулсан орчны хяналтын системүүд нь гараар залгах болон дибаг хийхийг хамгийн бага хэмжээнд хүртэл бууруулдаг.
• Тохирол ба гэрчилгээ: Маш сайн хяналтын системүүд ажиллаж байгаа тул ISO 14644 эсвэл GMP гэрчилгээтэй нийцэх нь илүү хялбар болно.
• Эрчим хүчний хэмнэлт: Дэвшилтэт чийгшүүлэх системийг эрчим хүчний хэмнэлттэй боловч хязгаарлагдмал хязгаарт багтаан хянаж болно.

Үүнээс гадна, үйлдвэрүүд автоматжиж, хиймэл оюун ухаанаар ажилладаг болсон тул чийгшлийн хяналтын системийг төвлөрсөн удирдлагатай, урьдчилан таамаглах, засвар үйлчилгээ хийх чадвартай болгохын тулд үйлдвэрлэлийн гүйцэтгэлийн систем (MES) болон барилгын удирдлагын систем (BMS) зэрэг бусад системд нэгтгэж байна.

Дүгнэлт

Хагас дамжуулагч үйлдвэрлэлийн явцад чийгшлийг хянах нь хоёрдогч асуудал биш бөгөөд энэ нь чанар, тогтвортой байдал, ашигт ажиллагааны дотоод хүчин зүйл юм. Дэвшилтэт хагас дамжуулагч цэвэр өрөөний технологи болон хагас дамжуулагч цэвэр өрөөний чийгшлийг бууруулах зохих аргуудыг ашиглан үйлдвэрүүд дараагийн үеийн чип үйлдвэрлэхэд шаардлагатай нарийн хүлцэлд хүрч чадна.

Нэгдсэн, ухаалаг, эрчим хүч хэмнэдэг хагас дамжуулагч чийгшлийн хяналтын системийг нэвтрүүлснээр та хиймэл оюун ухаан, IoT-ээс эхлээд автомашин, сансар судлал хүртэлх зах зээлийн өргөжиж буй эрэлт хэрэгцээг хангах байр суурьтай болно. Нэг микрон чухал ач холбогдолтой ертөнцөд таны бий болгож буй орчин бүр ч чухал юм.