Производња полупроводника је неумољива у погледу тачности. Како се транзистори минимизирају, а кола повећавају, чак и минимални нивои варијација у окружењу могу довести до дефекта, губитка приноса или коначног квара поузданости. Несумњиво, најважнији и занемарени аспект процеса без дефеката је контрола влажности. Врхунске перформансе се не заснивају само на најсавременијој опреми за чисте просторије за производњу полупроводника, већ и на праксама одвлаживања у чистим просторијама полупроводника које су савесно усавршене са фокусом на специфичне параметре процеса.

Улога влажности у производњи полупроводника

Влажност није само луксуз — она је важан фактор у погонима за производњу полупроводника. Неконтролисана влажност представља следеће опасности:

• Оксидација осетљивих површина плочица
• Електростатичко пражњење (ESD), посебно у условима ниске влажности
• Контаминација честицама путем припоја водене паре
• Корозија изазвана влагом током фаза паковања и тестирања

Пошто се полупроводнички уређаји данас производе у нанометарским размерама, ови ризици су повећани. Дакле, контрола влажности полупроводника није само добра идеја - то је технички императив.

Разумети полупроводничке чисте собе

Фабрике за производњу полупроводника, или фабрике, изграђене су са изузетно ниским нивоима честица у ваздуху, флуктуацијама температуре и влажношћу. Чисте собе се класификују према прихватљивом броју и пречнику честица по кубном метру према ISO или Federal Standard 209E класификацији.

У овом окружењу, опрема за чисте просторије са полупроводницима не само да регулише проток ваздуха и филтрацију, већ и стабилизује температуру и влажност. Интеграција система чистих просторија мора осигурати усклађивање параметара околине. Ово је посебно тачно у деликатним операцијама као што су литографија, хемијско таложење из паре (CVD) и нагризање.

Критична полупроводничка опрема за чисте собе за контролу животне средине

Модерне фабрике користе разноврсну опрему високих перформанси за праћење услова околине. У контроли чистоће ваздуха и влажности, следећа опрема је најважнија:

• HEPA и ULPA филтери: Уклањају честице из ваздуха величине и до 0,12 микрона, решавајући чистоћу ваздуха и контролу влажности обезбеђивањем стабилних образаца протока ваздуха.
• Системи за грејање, вентилацију и климатизацију чистих просторија: Специјализовани системи за грејање, вентилацију и климатизацију су посебно прилагођени појединачним деловима чисте просторије.
• Системи за праћење животне средине: Увек будни за влажност, температуру и честице у ваздуху, нудећи упозорења и евидентирање података у реалном времену.
• Јединице за одвлаживање: Интегрисане у HVAC системе у већини случајева, оне су кључни покретачи за постизање ултра ниских тачака росе у зонама високе осетљивости.

Сва опрема за чисту просторију за полупроводнике мора бити пројектована са ниским одржавањем, компатибилношћу и поузданошћу како би се осигурало време непрекидног рада и стабилност процеса.

Напредне технике одвлаживања у чистим просторијама са полупроводницима

Оптимална регулација влажности у чистим просторијама за полупроводнике је технолошки изазов, посебно када је влажност околине висока или веома ниска тачка росе, што захтева постројења (и до -40°C или чак -60°C). Ту долази до изражаја технологија одвлаживања у чистим просторијама за полупроводнике.

Коришћене технике одвлаживања су:

• Адсорбујући одвлаживачи: Ови користе хигроскопски материјал за исушивање ваздуха и идеални су за примене са ниском релативном влажности.
• Одвлаживачи ваздуха на бази хлађења: Хладе ваздух ради транспорта воде, што је оптимално за опште потребе за контролом влажности.
• Хибридни системи: Сисикант и расхладно средство се мешају за ефикасно функционисање под строгим контролисаним условима.

Системи су често конструисани са могућношћу зонирања, где појединачне зоне чисте собе могу имати различите нивое влажности у складу са фазом процеса и осетљивошћу опреме.

Предности интегрисане полупроводничке контроле влажности

Интегрисана полупроводничка метода контроле влажности има неколико оперативних предности:

• Побољшан принос: Константна влажност спречава недостатке влаге и обезбеђује већи однос употребљивих сечки.
• Смањено време застоја: Аутоматизовани системи за контролу окружења своде ручно подешавање и отклањање грешака на апсолутни минимум.
• Усклађеност и сертификација: Усклађеност са ISO 14644 или GMP сертификацијом постаје једноставнија уз одличне системе контроле у ​​раду.
• Енергетска ефикасност: Напредни системи за одвлаживање могу бити енергетски ефикасни, али и контролисани у строгим границама.

Поред тога, како се фабрике аутоматизују и покрећу вештачком интелигенцијом, системи за контролу влажности се интегришу у друге системе, као што су системи за извршавање производње (MES) и системи за управљање зградама (BMS), како би били централно контролисани и могли да се предиктивно одржавају.

Закључак

Контрола влажности током производње полупроводника није ништа мање од секундарне бриге – она је суштински омогућавач квалитета, конзистентности и профитабилности. Користећи напредну технологију чистих просторија за полупроводнике и одговарајуће методе одвлаживања у чистим просторијама, фабрике могу постићи прецизне толеранције потребне за производњу чипова следеће генерације.

Прихватањем интегрисаних, интелигентних и енергетски штедљивих полупроводничких система за контролу влажности, стављате се у позицију да задовољите растуће захтеве тржишта, од вештачке интелигенције и интернета ствари до аутомобилске и ваздухопловне индустрије. У свету где је један микрон кључан, окружење које стварате је још важније.