Комплексный анализ мониторинга давления в полупроводниковых фабриках

По мере того как все больше достижений в области искусственного интеллекта выходят на первый план, развитие полупроводниковой промышленности стало ключевым полем битвы в глобальной технологической конкуренции. В то время как 2-нм процесс стал финишной чертой в отраслевой гонке, «война точности» в чистых помещениях полупроводниковых производств давно началась — количество частиц на кубический метр воздуха должно контролироваться до однозначных чисел, а колебания давления всего в 0,1 Па могут привести к браковке всей партии пластин. Сегодня мы рассмотрим, как Endress+Hauser углубилась в тему «мониторинга давления», чтобы помочь обеспечить достижение целей высокой точности на полупроводниковых фабриках.

На полупроводниковом производстве использование датчиков давления в одном проекте может достигать от 3 000 до 12 000 единиц, охватывая все сценарии, включая чистые помещения, очистку чистой и сточной воды, а также распределение газов.

Поддержание градиента микроперепада давления в 5–10 Па между различными зонами чистых помещений является ключом к предотвращению перекрестного загрязнения. Дифференциальный датчик давления Endress+Hauser Deltabar PMD75B обладает стандартной точностью 0,05% (0,035% для платиновой точности). Он может быть настроен через Bluetooth в диапазоне измерения от -50 до 50 Па для высокоточного мониторинга микроперепада давления, обеспечивая соответствие требованиям чистых помещений к чистоте.

Калибровочные отчеты показывают, что фактическая погрешность измерения составляет <0,014 Па.

В системах ОВК чистых помещений давление в вытяжных воздуховодах обычно составляет от -3 000 до -1 500 Па, а коррозионная активность кислотно-щелочных отходящих газов представляет огромную проблему. Endress+Hauser Deltabar PMD55B, оснащенный датчиками с диафрагмами из сплава C276 или керамическими диафрагмами PMC51B, легко противостоит коррозии. В применении для отходящих газов на полупроводниковом производстве в Шанхае он успешно обеспечил стабильный вывод данных с допуском ±10 Па и автоматической сигнализацией при превышении давления 50 Па, полностью решив проблему неконтролируемого расхода вентилятора.

Системы сверхчистой воды требуют «нулевого загрязнения» и неметаллических смачиваемых частей. Endress+Hauser Cerebra PMC51B использует керамическую диафрагму высокой чистоты 99,9% с сухой, безмасляной конструкцией, которая принципиально исключает утечки. Он предлагает опциональные неметаллические смачиваемые материалы, особенно PVDF (поливинилиденфторид), для соответствия требованиям химической совместимости в процессах производства сверхчистой воды для полупроводников. Между тем, керамическая диафрагма оснащена функцией самоконтроля: в случае повреждения диафрагмы или утечки среды система самоконтроля обеспечивает быструю обратную связь об ошибке, гарантируя непрерывную работу системы.

Сточные воды в полупроводниковой промышленности часто содержат высококоррозионный плавиковую кислоту, что создает экстремальные проблемы для смачиваемых материалов. Endress+Hauser Cerebra PMP51B со специальным покрытием может решать проблемы коррозии. Его применение в проекте по очистке сточных вод, содержащих фтор, на полупроводниковом производстве в Чжэцзяне успешно решило болевую точку вздутия или разрыва диафрагмы, которая преследует аналогичные датчики давления в коррозионных средах.

Процессы, такие как травление и осаждение тонких пленок, требуют среды высокого вакуума. Керамический датчик давления Endress+Hauser Cerebra PMC51B использует принцип емкостного измерения, устойчив к высокому вакууму с минимальным измеряемым абсолютным давлением 0,1 Па и способен обеспечивать точную поддержку данных для производственного процесса 2 нм.

Высокочистые специальные газы с чистотой более 99,999% предъявляют строгие требования к датчикам. Endress+Hauser Cerebra PMP51B в сочетании с фитингами VCR и отделкой EP (электрополировка) удовлетворяет потребности в мониторинге давления для распределения высокочистых газов в шкафах специальных газов. Его гибкая система мембранного уплотнения со специальными материалами диафрагм выполняет строгие требования различных коррозионных химикатов, обеспечивая мониторинг давления в резервуарах для хранения химикатов.

От рождения одного чипа до модернизации всей полупроводниковой промышленности точность и надежность датчиков давления всегда были «невидимым фундаментом» за кулисами. По мере того как мы стремимся к безграничным рубежам технологии чипов, эти тихо работающие «регулировщики давления» являются жизненно важной силой, обеспечивающей наш путь. От контроля микроперепада давления в чистых помещениях до мониторинга безопасности при очистке отходящих газов, от гарантии отсутствия загрязнений для сверхчистой воды до точной подачи специальных газов, датчики давления Endress+Hauser всегда находились на «линии фронта точности» интеллектуального производства полупроводников, обеспечивая измерение давления и предоставляя профессиональные, безопасные и эффективные интеллектуальные решения.