
一般的な半導体ガス源の圧力漏れ点と油含有量は?
半導体製造では、ガス源の品質はプロセス安定性と歩留まりに直接影響します。以下は、主要パラメータと制御基準の詳細な分析です。
1.圧力露点基準
半導体プラントの圧縮空気圧力露点は厳しく、通常は制御されます。-40℃から-70℃(一部の高度な要件-80℃から-110℃)。この基準は、以下の理由から、通常の産業シナリオよりもはるかに高いです。
- 凝縮水汚染の防止低温露点は、パイプラインや機器内の圧縮空気中の水蒸気の凝縮を回避し、リソグラフィ装置やエッチング装置などの精密機器の腐食を防止することができます。
- プロセス安定性の要件半導体プロセスは、温度と湿度に非常に敏感です。例えば、フォトレジストコーティングは空気湿度≤ 30% RHを必要とし、露点が高すぎるとフォトレジストの吸湿膨張につながり、パターン精度に影響を与えます。
テストと変換:
- ストレスの影響ガス露点は圧力によって変化し、真の値に変換する必要があります。例えば、サンプリング圧力0.1 MPaで露点は-70 ° Cですが、実際の使用圧力0.8 MPaでは、実際の露点は-55 ° Cに上昇する可能性があります。
- 楽器の選定一般的に使用される静電容量露点計(SHAWタイプなど)、流量範囲は5-10L/minで、精度を確保するために定期的に校正する必要があります。
2.油含有量基準
半導体工場では圧縮空気の油含有量が非常に高く、通常達成する必要があります。総油含有量≤ 0.0 1 mg/m3(ISO 85 7 3 -1クラス1)、一部のプロセス、さらには要件グレード0オイルフリー圧縮空気(ガソリンゼロに近い)。その理由は以下の通り。
- 製品汚染のリスク:油分がウエハ表面に堆積し、フォトレジストの脱落やドーピング汚染を引き起こし、チップ歩留まりに深刻な影響を及ぼします。
- 設備のメンテナンスコスト油蒸気は真空ポンプやイオン注入機などの機器を汚染し、メンテナンス頻度やダウンタイムを増加させます。
検出と制御。:
- オンライン監視高精度油分検出器(OIL CHECK 500など)を使用して、過剰な油含有量をリアルタイムで警告します。
- レベル3の浄化:
- 主なフィルターサイクロン分離器は大きな粒子状油滴を除去する(効率> 98%)。
- 第二次凝縮凍結乾燥機は-40 ° Cに冷却し、油蒸気を凝縮する(効率> 90%)。
- 第三の吸着活性炭フィルターは残留油分子を吸着します(輸出油含有量<0.0 0 3 mg/m3)。
実際の事例と業界の違い
プロセス·リンク | 圧力の要件 | 油含有量の要件 | 典型的な問題 |
---|---|---|---|
リソグラフィの間 | -70 ° C | ≤ 0.0 01 mg/m3 | 湿度が高すぎるとレジストが変形する |
エッチングプロセス | -60 ° C | ≤ 0.0 1 mg/m3 | 油分汚染マスク版とエッチング精度の低下 |
イオン注入。 | 摂氏-50度 | ≤ 0.0 1 mg/m3 | 油蒸気によるイオンビーム散乱によるドーピング均一性への影響 |
カプセル化テスト | 摂氏-40度 | ≤ 0.1 mg/m3 | 凝縮水によるピン酸化 |
業界比較の比較:
- ロジックチップ。露点と油含有量の最大要件(露点≤-80 ° C、油含有量≤ 0.0 01 mg/m3)。
- メモリチップは要件はロジックチップよりもわずかに低いです(露点≤-70 ° C、含油量≤ 0.0 1 mg/m3)。
- パワーセミコンダクターズプロセスの成熟度が高いため、一部の工場は露点≤-50 ° C、油含有量≤ 0.1 mg/m3に緩和されます。
C.コスト管理と最適化
- 設備投資は3段階浄化システムの初期投資額は約300-500万元(工場面積1万平方メートル)で、年間保守·保守コストは約50-80万元です。
- 省エネ対策:
- 可変周波数エアコンプレッサーを使用し、エネルギー消費を15%~ 20%削減します。
- 余熱回収装置を利用して、圧縮熱を工場内暖房に利用する。
- モニタリング最適化:
- 露点と油含有量のリアルタイムリモート監視のためのIoTセンサーの導入。
- AIアルゴリズムを採用して機器故障を予測し、計画外のダウンタイムを削減。
結論として半導体プラントは、プロセスノード(28nm、14nm、7nmなど)に応じて対応するガス源規格を選択し、定期的な監査(四半期ごとに推奨)と冗長機器(予備乾燥機など)により安定した空気品質を確保する必要があります。