Phân tích toàn diện về giám sát áp suất trong nhà máy bán dẫn

Khi ngày càng có nhiều thành tựu trí tuệ nhân tạo xuất hiện, sự phát triển của ngành công nghiệp bán dẫn đã trở thành chiến trường then chốt cho cạnh tranh công nghệ toàn cầu. Trong khi quy trình 2nm đã trở thành vạch đích của cuộc đua trong ngành thì "cuộc chiến chính xác" trong phòng sạch bán dẫn đã bắt đầu từ lâu—số lượng hạt trên một mét khối không khí phải được kiểm soát ở mức một con số và biến động áp suất chỉ 0,1Pa có thể dẫn đến việc loại bỏ toàn bộ lô tấm bán dẫn. Hôm nay, chúng ta khám phá cách Endress+Hauser đào sâu vào chủ đề "giám sát áp suất" để giúp bảo vệ các mục tiêu chính xác của nhà máy bán dẫn.

Trong một nhà máy bán dẫn, việc sử dụng máy phát áp suất trong một dự án có thể đạt 3.000 đến 12.000 đơn vị, bao gồm tất cả các tình huống bao gồm phòng sạch, xử lý nước thải và tinh khiết cũng như phân phối khí.

Duy trì chênh lệch áp suất vi mô từ 5–10Pa trên các khu vực phòng sạch khác nhau là chìa khóa để ngăn ngừa lây nhiễm chéo. Bộ truyền áp suất chênh lệch Endress+Hauser Deltabar PMD75B tự hào có độ chính xác tiêu chuẩn là 0,05% (0,035% đối với độ chính xác cấp bạch kim). Nó có thể được điều chỉnh qua Bluetooth đến phạm vi đo từ -50~50Pa để theo dõi chênh lệch áp suất vi mô có độ chính xác cao, đảm bảo đáp ứng các yêu cầu về độ sạch của phòng sạch.

Báo cáo hiệu chuẩn cho thấy sai số đo thực tế là ＜0,014Pa.

Trong hệ thống HVAC của phòng sạch, áp suất trong ống xả thường dao động từ -3.000 đến -1.500Pa và khả năng ăn mòn của khí thải axit-bazơ đặt ra một thách thức rất lớn. Endress+Hauser Deltabar PMD55B, được trang bị cảm biến với màng chắn Hợp kim C276 hoặc màng chắn gốm PMC51B, có thể dễ dàng chống ăn mòn. Trong ứng dụng khí thải tại nhà máy bán dẫn ở Thượng Hải, nó đã đạt được thành công đầu ra dữ liệu ổn định với dung sai ±10Pa và cảnh báo tự động khi áp suất vượt quá 50Pa, giải quyết hoàn toàn vấn đề tốc độ dòng quạt không được kiểm soát.

Hệ thống nước siêu tinh khiết yêu cầu "không ô nhiễm" và các bộ phận được làm ướt bằng phi kim loại. Endress+Hauser Cerebra PMC51B sử dụng màng gốm có độ tinh khiết cao 99,9% với thiết kế khô, không dầu giúp tránh rò rỉ về cơ bản. Nó cung cấp các vật liệu ướt phi kim loại tùy chọn, đặc biệt là PVDF (polyvinylidene fluoride), để đáp ứng các yêu cầu về khả năng tương thích hóa học trong quy trình xử lý nước siêu tinh khiết bán dẫn. Trong khi đó, màng ngăn gốm có chức năng tự giám sát: trong trường hợp màng ngăn bị hỏng hoặc rò rỉ trung bình, hệ thống tự giám sát sẽ cung cấp phản hồi lỗi nhanh chóng để đảm bảo hệ thống hoạt động không bị gián đoạn.

Nước thải trong ngành công nghiệp bán dẫn thường chứa hydro florua có tính ăn mòn cao, đặt ra những thách thức cực kỳ lớn đối với các vật liệu bị ướt. Endress+Hauser Cerebra PMP51B, với lớp phủ đặc biệt, có thể giải quyết cụ thể các vấn đề ăn mòn. Ứng dụng của nó trong dự án nước thải có chứa flo tại nhà máy bán dẫn ở Chiết Giang đã giải quyết thành công điểm yếu là màng phồng lên hoặc vỡ gây khó khăn cho các bộ truyền áp suất tương tự trong môi trường ăn mòn.

Các quy trình như khắc và lắng đọng màng mỏng đòi hỏi môi trường chân không cao. Bộ truyền áp suất gốm Endress+Hauser Cerebra PMC51B áp dụng nguyên lý đo điện dung, có khả năng chịu được chân không cao với áp suất tuyệt đối có thể đo được tối thiểu là 0,1Pa và có khả năng cung cấp hỗ trợ dữ liệu chính xác cho quy trình sản xuất 2nm.

Các loại khí đặc biệt có độ tinh khiết cao với độ tinh khiết trên 99,999% đặt ra các yêu cầu nghiêm ngặt đối với cảm biến. Endress+Hauser Cerebra PMP51B, kết hợp với phụ kiện VCR và lớp hoàn thiện EP (đánh bóng điện), đáp ứng nhu cầu giám sát áp suất của phân phối khí có độ tinh khiết cao trong các tủ gas đặc biệt. Hệ thống màng ngăn linh hoạt với màng chắn vật liệu đặc biệt đáp ứng các yêu cầu khắt khe của các hóa chất ăn mòn khác nhau, cho phép giám sát áp suất của bể chứa hóa chất.

Từ sự ra đời của một con chip duy nhất cho đến việc nâng cấp toàn bộ ngành công nghiệp bán dẫn, độ chính xác và độ tin cậy của máy phát áp suất luôn là "nền tảng vô hình" đằng sau hậu trường. Khi chúng ta theo đuổi những ranh giới vô biên của công nghệ chip, những "người quản lý áp lực" hoạt động âm thầm này là lực lượng quan trọng bảo vệ hướng đi của chúng ta. Từ kiểm soát chênh lệch áp suất vi mô trong phòng sạch đến giám sát an toàn trong xử lý khí thải, từ đảm bảo không ô nhiễm cho nước siêu tinh khiết đến phân phối chính xác các loại khí đặc biệt, máy phát áp suất Endress+Hauser luôn đứng ở "tiền tuyến chính xác" của sản xuất bán dẫn thông minh, hỗ trợ đo áp suất và cung cấp các giải pháp thông minh chuyên nghiệp, an toàn và hiệu quả.