ในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ ความชื้นในอากาศอัดสูงหรือไม่?
ในกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ อากาศอัดถือเป็นแหล่งพลังงานและก๊าซกระบวนการที่ขาดไม่ได้ สำหรับคำถามที่ว่า “ในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ อากาศอัดมีความชื้นสูงหรือไม่” คำตอบนั้นชัดเจนว่า:อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์มีข้อกำหนดที่เข้มงวดอย่างยิ่งต่อความชื้นของอากาศอัด โดยห้ามมีสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูงโดยเด็ดขาดในทางกลับกัน ระบบจำเป็นต้องจ่ายอากาศอัดที่มีความแห้งสูง เพื่อรับประกันความเสถียรของกระบวนการผลิตและอัตราผลตอบแทนของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย
ทำไมการผลิตเซมิคอนดักเตอร์จึงต้องใช้อากาศอัดที่แห้งสนิท?
ความชื้นในสภาพแวดล้อมการผลิตระดับจุลภาคสามารถก่อให้เกิดปัญหาร้ายแรงได้หลายประการ โดยมีผลกระทบหลักอยู่ในประเด็นดังต่อไปนี้:
- ป้องกันการกัดกร่อนและการเกิดออกซิเดชันของแผ่นเวเฟอร์:ความกว้างของเส้นบนชิปเซมิคอนดักเตอร์ได้ลดลงถึงระดับนาโนเมตรแล้ว หากมีไอน้ำเพียงปริมาณเล็กน้อยเกาะติดอยู่บนพื้นผิวแผ่นเวเฟอร์ ก็จะเกิดปฏิกิริยากับก๊าซกระบวนการได้ง่าย ทำให้เกิดการออกซิเดชันหรือการกัดกร่อนของสายโลหะ ส่งผลให้ชิปเสียหายจนต้องทิ้งไปโดยตรง
- หลีกเลี่ยงการปนเปื้อนจากอนุภาค:ความชื้นเป็นตัวทำละลายและตัวพาที่ดีเยี่ยม หากอากาศอัดมีความชื้นปนอยู่ ความชื้นจะละลายและพากลิ่นสนิม สิ่งสกปรก หรือคราบน้ำมันที่ตกค้างในท่อ แล้วพ่นไปยังพื้นผิวแผ่นเวเฟอร์ที่มีความละเอียดสูง ก่อให้เกิดมลภาวะในรูปแบบอนุภาคขนาดเล็กที่ยากต่อการกำจัด
- รับประกันการทำงานที่มั่นคงของอุปกรณ์ระบบลม:เครื่องลิเธียร์กราฟี เครื่องกัดเซาะ และอุปกรณ์ความแม่นยำอื่นๆ ภายในประกอบด้วยชิ้นส่วนระบบลมจำนวนมาก การควบแน่นของความชื้นอาจทำให้วาล์วติดขัด กระบอกสูบสึกหรอ หรือแม้กระทั่งเกิดความขัดข้องในระบบควบคุม ส่งผลกระทบต่อความต่อเนื่องของการผลิตบนสายการผลิต
มาตรฐานความชื้นของอากาศอัดในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์
ในภาคอุตสาหกรรม ความชื้นของอากาศอัดมักจะถูกวัดโดยจุดน้ำค้างภายใต้ความดัน (PDP)ใช้เป็นเกณฑ์ในการวัด ค่าจุดน้ำค้างภายใต้ความดันยิ่งต่ำ ยิ่งบ่งชี้ว่าอากาศแห้งมากขึ้น โดยทั่วไปในงานอุตสาหกรรมอาจต้องการค่าจุดน้ำค้างภายใต้ความดันอยู่ระหว่าง 0℃ ถึง 10℃ เท่านั้น แต่มาตรฐานของอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์นั้นเข้มงวดกว่ามาก
โดยทั่วไป การผลิตเซมิคอนดักเตอร์กำหนดให้จุดน้ำค้างของความดันอากาศอัดต้องอยู่ในระดับ-40℃ดังต่อไปนี้ ในขั้นตอนกระบวนการหลัก เช่น การถ่ายภาพด้วยแสงและการฉีดไอออน ยังมีข้อกำหนดให้ค่าจุดน้ำค้างของความดันต่ำถึง-70℃หรือต่ำกว่านั้น เพื่อให้มั่นใจว่าก๊าซแทบไม่มีความชื้นอิสระอยู่เลย
จะควบคุมความชื้นในอากาศอัดได้อย่างมีประสิทธิภาพอย่างไร?
เพื่อให้สอดคล้องกับข้อกำหนดด้านความชื้นที่ต่ำมาก ระบบอากาศอัดในโรงงานเซมิคอนดักเตอร์จำเป็นต้องติดตั้งระบบกำจัดน้ำและบำบัดอากาศที่ครบถ้วนสมบูรณ์:
- อุปกรณ์อบแห้งประสิทธิภาพสูง:โดยทั่วไปมักใช้เครื่องทำให้แห้งแบบดูดซับชนิดการฟื้นฟูด้วยความร้อนแบบไม่มีความร้อนหรือแบบอุณหภูมิต่ำ ระบบนี้ใช้สารดูดความชื้น เช่น อะลูมินาที่มีฤทธิ์เป็นปฏิกิริยาหรือตะแกรงโมเลกุล ซึ่งสามารถดูดซับโมเลกุลน้ำในอากาศได้อย่างละเอียด ทำให้ค่าจุดน้ำค้างภายใต้ความดันต่ำมาก
- ระบบกรองแบบหลายขั้นตอน:การติดตั้งเครื่องกรองความแม่นยำทั้งด้านหน้าและด้านหลังของเครื่องทำให้แห้ง ไม่เพียงแต่ช่วยกำจัดความชื้นเท่านั้น แต่ยังสามารถดักจับอนุภาค สเปรย์น้ำมัน และมลพิษในสถานะก๊าซได้อีกด้วย เพื่อรับประกันความบริสุทธิ์ของก๊าซ
- วัสดุของท่อสะอาด:ท่อส่งอากาศที่มีความแห้งมาก มักใช้วัสดุสแตนเลสที่ผ่านการเคลือบผิวพิเศษ เพื่อป้องกันไม่ให้ท่อเกิดสนิม ซึ่งอาจก่อให้เกิดความชื้นและสิ่งเจือปนได้
- การตรวจวัดแบบเรียลไทม์ออนไลน์:ติดตั้งเครื่องวัดจุดน้ำค้างแบบออนไลน์ความแม่นยำสูง ณ จุดเชื่อมต่อสำคัญของระบบขนส่งท่อ เพื่อเฝ้าติดตามการเปลี่ยนแปลงของความชื้นแบบเรียลไทม์ตลอด 24 ชั่วโมง เมื่อค่าจุดน้ำค้างผิดปกติ ระบบจะแจ้งเตือนทันทีและเปิดใช้งานอุปกรณ์ทำให้แห้งสำรองทันที
บทสรุป
ในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ อากาศอัดไม่เพียงแต่ต้องมีความชื้นต่ำเท่านั้น แต่ยังต้องอยู่ในสภาพแห้งสนิทอย่างสูงสุดด้วย การควบคุมความชื้นของอากาศอัดอย่างเข้มงวดถือเป็นรากฐานสำคัญในการรับประกันความแม่นยำของกระบวนการผลิตชิป เพิ่มอัตราผลผลิตของผลิตภัณฑ์ และยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ราคาแพง
ยังไม่มีความคิดเห็นยินดีต้อนรับสู่การคว้าโซฟา ~