Yarı İletken Endüstrisinde Temiz Odalar: "Ultra Temiz Koruyucular" ve Gelişmiş Süreçlerde Teknolojik İnovasyonun Merkezi

I. Yarı İletken Temiz Odaları için Temel Teknik Standartlar: Son Derece Sıkı Çevresel Kontrol Gereksinimleri

Yarı iletken temiz odaları ISO 14644-1 standardına uygundur. Temizlik seviyeleri, süreç iyileştirmeleriyle birlikte artar. Temel teknik göstergeler dört boyutta yoğunlaşır: partikül kontrolü, sıcaklık ve nem kontrolü, hava akışı organizasyonu ve elektrostatik ve titreşim kontrolü; bu sayede tüm üretim süreci boyunca istikrarlı bir ortam sağlanır.

(I) Temizlik Seviyeleri: ISO Sınıf 3'ten ISO Sınıf 1'e – Ultra Temiz Gelişim

Farklı işlemler, belirli temizlik standartlarına karşılık gelir: 7 nm'nin altı ISO Sınıf 3 gerektirirken, 5 nm ve altı ISO Sınıf 1-2 gerektirir; bu da en yüksek ultra temiz ortam seviyesidir. Aşırı toz kontrolü gereksinimlerini karşılamak için dört aşamalı bir filtrasyon sistemi kurulmuştur: ön filtre, orta verimli filtre, HEPA filtre ve ULPA filtre. Yerli üretim filtre malzemeleri, yüksek hassasiyetle ithal ikamesini sağlamıştır.

(II) Çevresel Parametreler: Yüksek Hassasiyetli Sıcaklık, Nem ve Basınç Kontrolü

Yarı iletken üretiminde sıcaklık ve nem kontrolünde son derece hassaslık gereklidir. Sıcaklık 22±0,5℃ (gelişmiş işlemler için ±0,1℃) ve bağıl nem %40-%60 arasında sabit olmalıdır. Temiz odalarda ≥10 Pa'lık pozitif basınç gradyanı korunmalı ve EUV litografi gibi alanlarda titreşim kontrolü, litografi doğruluğunu sağlamak için 0,05 μm/s içinde olmalıdır.

(III) Hava Akışı Organizasyonu: Yüksek Frekanslı Tek Yönlü Akış Tasarımı

Çekirdek alan, düzgün hava akışı için tamamen dağıtılmış FFU'lar kullanan dikey tek yönlü akış tasarımını benimser. Sınıf 100 temiz odada hava değişim oranı ≥500 kez/saat olup, FFU kapsama oranı ≥%60'tır ve farklı işlemlerin hava akışı gereksinimlerine uyacak şekilde bölgesel hız ayarlaması desteklenir.

II. Yarı İletken Temiz Odaları için Temel Ekipmanlar: Özelleştirilmiş Ultra Temiz Koruma Sistemi

Yarı iletken temiz oda ekipmanları, "nihai toz kontrolü, hassas düzenleme ve akıllı işletme ve bakım" üzerine kurulu olup tamamen özelleştirilmiş bir sistem oluşturmaktadır. Ekipman performansı, işletme kalitesini ve çip üretimini doğrudan belirler.

(I) Hava Arıtma Sistemi: Ultra Yüksek Verimli Filtrasyon ve Hassas Hava Beslemesi

Dört aşamalı kademeli filtre: Çekirdek kirlilik önleme hattı, nihayetinde 0,1 μm partiküllerin nihai olarak önlenmesini sağlamak için ULPA ultra yüksek verimli filtreler kullanır. Yerli filtre malzemeleri ithalatın yerini almıştır.

Akıllı FFU: Fan ve filtreleme fonksiyonlarını entegre eder, yüksek verimli enerji tasarruflu motor kullanır, uzaktan izleme ve arıza erken uyarısını destekler, böylece plansız arıza sürelerini önemli ölçüde azaltır.

Özel besleme ve dönüş hava sistemi: Düşük dirençli kanal sistemi, yükseltilmiş zemin tasarımı ve dışarıdan gelen kirliliğin sızmasını önlemek için yüksek derecede sızdırmaz derzlerle birleştirilmiştir.

(II) Çevresel Kontrol Sistemi: Yüksek hassasiyetli sıcaklık, nem ve mikroçevre kontrolü

Yüksek hassasiyetli temiz oda iklimlendirme sistemi: Çoklu fonksiyonları entegre eder, PID düzenleme teknolojisini kullanır ve parametre kararlılığını sağlamak için yedek ünitelerle donatılmıştır.

Büyük Çevre Kontrol Sistemi (LMC): EUV litografi gibi kritik ekipmanlar için daha yüksek temizlikte yerel bir ortam oluşturarak temel süreçlerin istikrarını sağlar.

Elektrostatik ve Titreşim Kontrol Ekipmanları: İyon fanları statik elektriği ortadan kaldırır ve yüksek hassasiyetli sönümleme ekipmanları, litografi proses gereksinimlerini karşılamak için titreşimi kontrol eder.

(III) Personel/Malzeme Arındırma Sistemi: Kirlenmeyi kaynağında önler.

Hava Duşu/Kargo Duşu: Personel ve malzemeler için vazgeçilmez bir geçiş yolu; yüksek hızlı hava akımı tozu uzaklaştırır; çift kapılı kilitleme sistemi çapraz bulaşmayı önler; bazı modellerde elektrostatik giderme işlevi de bulunur.

Steril Transfer Penceresi: UV sterilizasyon + hava perdesi izolasyonu; üst düzey modeller, temiz malzeme transferini sağlamak için partikül izleme özelliğini entegre eder.

Antistatik Temiz Oda Ekipmanları: Tozsuz, antistatik malzemelerden üretilmiştir; yüksek temizlik gerektiren alanlar, insan kaynaklı kirlenmeyi kaynağında azaltmak için eksiksiz bir sızdırmaz ekipman seti gerektirir.

(IV) İzleme ve Bakım Sistemi: Tüm yaşam döngüsü boyunca akıllı yönetim.

Tam parametreli izleme ekipmanı: Parçacık sayıcılar, sıcaklık ve nem sensörleri kapsamlı bir izleme ağı oluşturur.

Yapay Zeka Destekli Erken Uyarı ve Kontrol Sistemi: IoT tabanlı bir LCM sistemi, kirlilik riskini tahmin etmeyi ve otomatik ayarlama yapmayı sağlayarak işletme ve bakım maliyetlerini ve arıza risklerini önemli ölçüde azaltır.

Özel Temizlik Ekipmanları: Tozsuz elektrikli süpürgeler gibi ekipmanlarla yüksek frekanslı temizlik; filtrelerin düzenli sızıntı kontrolü performansı sağlar.

III. Yarı İletken Temiz Oda İşletme ve Bakımının Temeli: Önlem Odaklı Tam Süreç Yönetimi

Yarı iletken temiz odalarının işletimi ve bakımı, "önce önlem, gerçek zamanlı izleme ve hızlı müdahale" prensiplerine bağlı kalmaktadır. Herhangi bir ihmal, verim düşüşüne veya üretimin durmasına yol açabilir. Odak noktası, partikül kirliliği, sıcaklık ve nem dalgalanmaları ve basınç dengesizliği gibi sorunların çözülmesidir.

(I) Yaygın İşletme ve Bakım Sorunları ve Çözümleri

Aşırı Partikül Kirliliği: Filtreleri düzenli olarak izleyin ve değiştirin, personel işlemlerini standartlaştırın ve sık kullanılan alanlar için temizlik planlarını optimize edin.

Dengesiz Sıcaklık ve Nem: Sensörleri kalibre edin, ayarlama mantığını optimize edin, yedek ünitelerle donatın ve muhafaza yapısının sızdırmazlığını güçlendirin.

Basınç Dengesizliği: Sensörleri kalibre edin, hava akışı tasarımını optimize edin, personel erişimini kısıtlayın ve tıkanmış bileşenleri derhal değiştirin.

Ekipman Arızası Nedeniyle Çalışma Duraksama Süresi: Arızaların etkisini azaltmak için önleyici bakım planları geliştirin, yedek parça stoklayın ve yedekli tasarımlar benimseyin.