半導体産業における圧縮空気

半導体産業用圧縮空気システム技術仕様

半導体製造分野では、圧縮空気は重要なプロセス媒体および動力源であり、その品質は製品の歩留まりや機器の安定性に直結します。業界の特性と技術開発動向を組み合わせて、半導体業界の圧縮空気システムの技術要件を以下のように説明します。

I.コアアプリケーションシナリオと品質要件

1.クリーンルーム環境の保全

• 機能の説明正圧制御により外部粒子の侵入を防止し、清浄度レベル（ISOレベル1など）を維持します。
• 品質要求事項：
  • ほこり含有量：≥0.1μm粒子状物質濃度≤10粒/m3;
  • 油含有量：≤ 0.0 01 mg/m3（ISO 85 7 3 -1クラス0規格に相当）;
  • 湿度：圧力露点≤-70 ° C、回路短絡による結露を防止します。

2.プロセス機器ガス供給

• 典型的な機器：リソグラフィ装置、エッチング装置、薄膜成膜装置。
• 品質要求事項：
  • 振動制御：圧縮空気供給圧力変動≤± 0.0 1 MPa、機器の精密部品の変位を回避します。
  • 瞬時流量：機器のピークガス需要を満たす（例えば、リソグラフィ露光時の瞬時流量が50 m3/分に達する）。

3.工場システムのサポート

• アプリケーションシナリオ：空気圧バルブ、マテリアルハンドリング、排気ガス処理。
• 品質要求事項：
  • 含水率：圧力露点≤-40 ° C、パイプラインの腐食や微生物の繁殖を防止します。
  • 油含有量：≤ 0.0 1 mg/m3、油分汚染排出ガスを避ける。

二、システム設計の技術要件

1.ガス供給構造

• 3段ろ過システム：
  • 第一段階ろ過（前ろ過）：傍受≥5μm粒子、フィルター精度F 5レベル;
  • 二次ろ過（精密ろ過）：1μm以上の粒子を傍受し、フィルター精度H 13。
  • 第三次ろ過（活性炭ろ過）：油分と臭気を吸着し、効率≥ 99.999%。
• 乾燥装置です：
  • 冷凍乾燥機+吸着乾燥機直列接続、出口露点≤-70 ° Cを確保します。
  • 露点計と自動排水バルブを装備し、凝縮水をリアルタイムで監視し、除去します。

2.配管システムの構築

• マテリアルの選択316 Lステンレス鋼管、内壁粗さ≤0.4μmを優先し、粒子付着を低減します。
• 配置の原則：
  • 主管の流量≦ 15m/s、分岐管の流量≦ 8m/s、圧力降下と二次汚染のリスクを低減します。
  • 重要なガスポイント（例えば、リソグラフィ機）に独立したガス供給ループ管を配置し、圧力安定性を確保します。

3.監視と安全。

• オンライン監視：
  • 必須パラメータ：圧力、温度、露点、油含有量、粒子状物質濃度;
  • データ記録：履歴データは5年以上保存され、APIインターフェースとMESシステムのドッキングをサポートします。
• セキュリティ保護の確保：
  • クラス1 Div 2の危険区域に適した防爆エアコンプレッサーと電気部品を備えています。
  • 緊急遮断弁（ESD）応答時間≦ 1秒であり、事故状況下での迅速な隔離を確保する。

三、特殊工程の技術要件

1.极リソグラフィ

• 追加の要件：
  • 圧縮空気は低温コールドトラップ（-196 ° C）を通過し、残留炭化水素を除去する必要があります。
  • 分子レベルの汚染物質を吸着する双極活性炭フィルターを搭載。

2.化学気相

• 追加の要件：
  • 圧縮空気は、触媒酸化装置によって全炭化水素（THC）含有量を0.01 mg/m3以下に低減する必要があります。
  • ガス供給圧力安定性≤± 0.0 0 5 MPa、膜厚変動を避ける。

3.ウエハ搬送システム

• 追加の要件：
  • エアタンクとレギュレータバルブを装備し、空気圧クランプの動作同期を0.1秒以下にします。
  • エンドフィルタはセルフクリーニング機能を備え、メンテナンス頻度を低減します。

四、運用管理規範

1. 予防保全とは：
   • エアフィルターは2，000時間ごと、オイルフィルターは4，000時間ごとに交換されます。
   • 乾燥剤は2年ごとに再生または交換され、吸着剤は5年ごとに交換される。
2. エネルギー効率の最適化：
   • 周波数変換と廃熱回収により、システムエネルギー効率は15% -25%向上します。
   • インテリジェント制御システムを構成し、ガス消費量に応じて自動的に装置を起動します。
3. 緊急事態管理について：
   • 予備空気圧縮機と乾燥機を装備し、メインシステム障害時に自動的に切り替え、切り替え時間≤30秒;
   • 圧縮空気中断時の重要機器の安全停止を確保するための緊急計画を定期的に実施する。

半導体業界の圧縮空気システムの技術仕様を厳格に実施することにより、企業はプロセスの安定性と製品歩留まりを確保し、品質リスクを低減し、生産システムのエネルギー効率と信頼性を向上させることができます。