Μια ολοκληρωμένη ανάλυση της παρακολούθησης πίεσης σε εργοστάσια ημιαγωγών

Καθώς ένας αυξανόμενος αριθμός επιτευγμάτων τεχνητής νοημοσύνης έρχεται στο προσκήνιο, η ανάπτυξη της βιομηχανίας ημιαγωγών έχει γίνει ένα κομβικό πεδίο μάχης για τον παγκόσμιο τεχνολογικό ανταγωνισμό. Ενώ η διαδικασία των 2 nm έχει γίνει η γραμμή τερματισμού του βιομηχανικού αγώνα, ο "πόλεμος ακριβείας" στις καθαρές αίθουσες ημιαγωγών έχει ξεκινήσει εδώ και πολύ καιρό - ο αριθμός των σωματιδίων ανά κυβικό μέτρο αέρα πρέπει να ελέγχεται σε μονοψήφιο αριθμό και μια διακύμανση πίεσης μόλις 0,1Pa μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα την απόσυρση μιας ολόκληρης παρτίδας γκοφρετών. Σήμερα, διερευνούμε πώς η Endress+Hauser έχει εμβαθύνει στο θέμα της "παρακολούθησης πίεσης" για να συμβάλει στη διασφάλιση των στόχων ακριβείας των κατασκευών ημιαγωγών.

Σε ένα εργοστάσιο ημιαγωγών, η χρήση πομπών πίεσης σε ένα έργο μπορεί να φτάσει τις 3.000 έως 12.000 μονάδες, καλύπτοντας όλα τα σενάρια, συμπεριλαμβανομένων των καθαρών αιθουσών, της επεξεργασίας καθαρού νερού και των λυμάτων και της διανομής αερίου.

Η διατήρηση μιας μικροδιαφορικής κλίσης πίεσης 5–10 Pa σε διαφορετικές ζώνες καθαρού δωματίου είναι το κλειδί για την πρόληψη της διασταυρούμενης μόλυνσης. Ο πομπός διαφορικής πίεσης Endress+Hauser Deltabar PMD75B διαθέτει τυπική ακρίβεια 0,05% (0,035% για ακρίβεια ποιότητας πλατίνας). Μπορεί να ρυθμιστεί μέσω Bluetooth σε εύρος μέτρησης -50~50Pa για παρακολούθηση μικροδιαφορικής πίεσης υψηλής ακρίβειας, διασφαλίζοντας ότι πληρούνται οι απαιτήσεις καθαριότητας των καθαρών χώρων.

Οι αναφορές βαθμονόμησης δείχνουν ότι το πραγματικό σφάλμα μέτρησης είναι ＜0,014Pa.

Στα συστήματα HVAC των καθαρών αιθουσών, η πίεση στους αγωγούς καυσαερίων κυμαίνεται συνήθως από -3.000 έως -1.500 Pa, και η διαβρωτική ικανότητα των απόβλητων αερίων οξέος-βάσης αποτελεί τεράστια πρόκληση. Το Endress+Hauser Deltabar PMD55B, εξοπλισμένο με αισθητήρες με διαφράγματα κράματος C276 ή κεραμικά διαφράγματα PMC51B, μπορεί εύκολα να αντισταθεί στη διάβρωση. Σε μια εφαρμογή καυσαερίων σε εργοστάσιο ημιαγωγών στη Σαγκάη, πέτυχε με επιτυχία σταθερή απόδοση δεδομένων με ανοχή ±10Pa και αυτόματο συναγερμό όταν η πίεση υπερβαίνει τα 50Pa, λύνοντας πλήρως το πρόβλημα της ανεξέλεγκτης ροής ανεμιστήρα.

Τα συστήματα εξαιρετικά καθαρού νερού απαιτούν «μηδενική μόλυνση» και μη μεταλλικά διαβρεγμένα μέρη. Το Endress+Hauser Cerebra PMC51B υιοθετεί ένα κεραμικό διάφραγμα υψηλής καθαρότητας 99,9% με στεγνό σχεδιασμό χωρίς λάδι που αποτρέπει ουσιαστικά τη διαρροή. Προσφέρει προαιρετικά μη μεταλλικά διαβρεγμένα υλικά, ειδικά PVDF (φθοριούχο πολυβινυλιδένιο), για την κάλυψη των απαιτήσεων χημικής συμβατότητας σε διεργασίες υπερκαθαρού νερού ημιαγωγών. Εν τω μεταξύ, το κεραμικό διάφραγμα διαθέτει λειτουργία αυτοελέγχου: σε περίπτωση βλάβης του διαφράγματος ή μέσης διαρροής, το σύστημα αυτοελέγχου παρέχει γρήγορη ανάδραση σφαλμάτων για να διασφαλίσει την αδιάλειπτη λειτουργία του συστήματος.

Τα λύματα στη βιομηχανία ημιαγωγών περιέχουν συχνά εξαιρετικά διαβρωτικό υδροφθόριο, που παρουσιάζει ακραίες προκλήσεις για τα υγρά υλικά. Το Endress+Hauser Cerebra PMP51B, με ειδική επίστρωση, μπορεί να αντιμετωπίσει συγκεκριμένα προβλήματα διάβρωσης. Η εφαρμογή του σε ένα έργο αποχέτευσης που περιέχει φθόριο σε εργοστάσιο ημιαγωγών στο Zhejiang έχει επιλύσει με επιτυχία το σημείο πόνου της διόγκωσης ή της ρήξης του διαφράγματος που μαστίζει παρόμοιους πομπούς πίεσης σε διαβρωτικά περιβάλλοντα.

Διαδικασίες όπως η χάραξη και η εναπόθεση λεπτής μεμβράνης απαιτούν περιβάλλον υψηλού κενού. Ο κεραμικός πομπός πίεσης Endress+Hauser Cerebra PMC51B υιοθετεί την αρχή της χωρητικής μέτρησης, είναι ανθεκτικός στο υψηλό κενό με ελάχιστη μετρήσιμη απόλυτη πίεση 0,1Pa και είναι ικανός να παρέχει ακριβή υποστήριξη δεδομένων για τη διαδικασία κατασκευής 2nm.

Ειδικά αέρια υψηλής καθαρότητας με καθαρότητα άνω του 99,999% επιβάλλουν αυστηρές απαιτήσεις στους αισθητήρες. Το Endress+Hauser Cerebra PMP51B, σε συνδυασμό με εξαρτήματα VCR και φινίρισμα EP (ηλεκτρολείανσης), ανταποκρίνεται στις ανάγκες παρακολούθησης πίεσης της διανομής αερίου υψηλής καθαρότητας σε ειδικούς θαλάμους αερίου. Το εύκαμπτο σύστημα στεγανοποίησης διαφράγματος με διαφράγματα ειδικού υλικού πληροί τις αυστηρές απαιτήσεις διαφορετικών διαβρωτικών χημικών ουσιών, επιτρέποντας την παρακολούθηση της πίεσης των δεξαμενών αποθήκευσης χημικών.

Από τη γέννηση ενός και μόνο τσιπ μέχρι την αναβάθμιση ολόκληρης της βιομηχανίας ημιαγωγών, η ακρίβεια και η αξιοπιστία των πομπών πίεσης ήταν πάντα ο «αόρατος ακρογωνιαίος λίθος» στα παρασκήνια. Καθώς επιδιώκουμε τα απεριόριστα σύνορα της τεχνολογίας των τσιπ, αυτοί οι σιωπηλά λειτουργικοί «συνοδός πίεσης» είναι η ζωτική δύναμη που προστατεύει την πορεία μας. Από τον έλεγχο μικροδιαφορικής πίεσης σε καθαρούς χώρους έως την παρακολούθηση ασφάλειας στην επεξεργασία καυσαερίων, από την εγγύηση μηδενικής μόλυνσης για εξαιρετικά καθαρό νερό έως την ακριβή παράδοση ειδικών αερίων, οι πομποί πίεσης Endress+Hauser βρίσκονταν πάντα στην «πρώτη γραμμή ακριβείας» της έξυπνης κατασκευής ημιαγωγών, συνοδεύοντας τη μέτρηση πίεσης και την παροχή ασφαλών λύσεων.