تطبيق مرشح الهواء في مصنع رقاقة أشباه الموصلات

اليوم ، تعتبر مصانع رقائق أشباه الموصلات هي الأكثر انتقادًا لنظافة بيئة الإنتاج ، ولديها المتطلبات الأكثر تطلبًا لمرشحات الهواء. قد يتسبب الغبار التمسك بالرقاقة في دائرة مفتوحة أو دائرة قصيرة وتؤثر بشكل مباشر على العائد.
أحد المؤشرات لقياس درجة تكامل الرقائق هو "عرض الخط" ، أي عرض الأسلاك على الدائرة المدمجة. في العمر الذي تم فيه حساب عرض الخط في ميكرومتر ، كان تقييد بيئة التصنيع على حجم الجسيمات للغبار أقل من 1/10 من عرض الخط. مع استمرار انخفاض عرض الخط ، أصبح 1/10 1/4 و 1/2. في عام 2002 ، تم تخفيض عرض خط المعالج P4 في الحواسيب الدقيقة العادية إلى 0.13 ميكرون. في هذا الوقت ، قد يتسبب أي غبار في تلف الدائرة ، والمقارنة التقليدية لحجم الجسيمات وعرض الخط قديم.

تطبيق مرشح الهواء في مصنع رقاقة أشباه الموصلات
الشكل التقليدي للتهوية في مصنع الرقائق هو "تداول كبير". سقف ورشة العمل بالكامل مغطى بفلاتر HEPA بدون أقسام ، والطابق بأكمله عبارة عن شبكة هواء العودة. الآن تستخدم بعض ورش عمل مصانع الرقائق وحدات مرشح عالية الكفاءة (FFU ، Fanfilterunits) مع جماهيرها. يمكن أن تحقق كل من أشكال الدورة الكبيرة و FFU نظافة كافية ، ولكن هناك اختلافات في إدارة العمليات واستهلاك الطاقة.
يجب مسح مرشحات عالية الكفاءة و FFUs التي يمكن الضغط عليها في مصنع الرقائق واختبارها واحدة تلو الأخرى. يعتقد مصنع الرقائق أن غبار الاختبار المستخدم في طريقة التفتيش التقليدية هو في حد ذاته مصدر تلوث ، وبالتالي فإن مصنع الرقائق لا يشتري طريقة اللهب الصوديوم وطريقة DOP.
أيونات ملح البحر في الهواء هي عدو جميع صناعات الإلكترونيات ، لكن جزيئات غبار ملح البحر كبيرة نسبيًا ، ويمكن للمرشحات العادية إزالتها. يقول بعض الناس أن الموقع المثالي لصناعة الإلكترونيات يجب أن يكون بعيدًا عن الساحل ، لكن مصنع الرقائق المحلي مبني في المنطقة الساحلية المطورة اقتصاديًا ، وهو يكفي إنفاق المزيد من المال على المرشح.
يشعر مصنعو الرقائق بالقلق بشكل خاص بشأن العناصر المتقلبة المحتملة على المرشح. في السنوات الأخيرة ، كان هناك مادة مرشح عالية الكفاءة من ألياف PTFE. هذه المواد ليس لها مسألة متقلبة ، لكنها ثابتة. يجب تحييد الهواء الذي تمت تصفيته كهربائيًا للتخلص من الأيونات في الهواء. هناك خطر أقل خفية وأكثر مشكلة. في الوقت الحاضر ، يكون سعر مواد تصفية PTFE عالية الكفاءة مرتفعًا نسبيًا ، ولا تزال معظم مرشحات الكفاءة العالية تستخدم ورق مرشح الألياف الزجاجية التقليدية. تأتي المواد المتطايرة المحتملة على مرشح عالية الكفاءة بشكل أساسي من الموثق ، وكيل التنظيف ، وغبار الاختبار ، والمواد المساعدة المستخدمة في عملية التصنيع ، وينبغي أن تعمل مصنع المرشح الذي يزود مصنع الرقائق بجد لتجنب التتبع.
ومع ذلك ، عندما يكون عرض خط الشريحة صغيرًا يصل إلى 0.5 ميكرون ، فقد وجد أن الملوثات الكيميائية في الهواء تصبح الخطر الرئيسي الذي يؤثر على العائد. لذلك ، تم تجهيز نظام تكييف الهواء في مصنع الرقائق اللاحق بفلتر كيميائي. المرشح الكيميائي الذي ذكره مصنع الرقائق هو مرشح كربون نشط ، وعملية وعملية التصنيع الخاصة به ليست معقدة.
مصادر الملوثات الكيميائية هي الهواء في الهواء الطلق ، والحرف نفسها ، والأشخاص ، ومواد الديكور. في معظم الحالات ، لا يمكن للمصممين والموظفين الميدانيين معرفة نوع الملوثات وتركيزها. لذلك ، يجب أن يكون للمرشح الكيميائي المستخدم في مصنع الرقائق خصائصان: أداء امتصاص الطيف العريض ومواد الكربون المنشطة الكافية. إن امتصاص ما يسمى بالتحليل الطيف يعني أنه يمكن أن يمتص أكثر أو أقل أي شيء. يمكن أن يكون للكربون المنشط الحبيبي الأكثر تقليدية وأرخص وغير متساوية هذه الوظيفة. إذا كان يمكن تحديد نوع الملوث ، فيمكن إجراء المعالجة الكيميائية المستهدفة على مادة الامتزاز لتعزيز قدرة الامتزاز لملوثات محددة. يوفر موردو المرشحين أحيانًا خدمات الاختبار المقابلة في الموقع لمساعدة المستخدمين على تحديد استخدام المرشحات الكيميائية ، مما يتطلب من الموردين أن يكون لديهم خبراء في الترشيح الكيميائي ولديهم علاقة وثيقة مع مختبرات موثوقة. لسوء الحظ ، عمل عدد قليل من الشركات المصنعة للمرشحين المحليين بجد ، لذا فإن معظم المرشحات الكيميائية المستخدمة حاليًا من قبل مصانع الرقائق المحلية هي منتجات مستوردة.
صناعة أشباه الموصلات ليست "صناعة خالية من التدخين" ، كما أنها تعاني من مشاكل بيئية. غالبًا ما يتم استخدام أحدث التقنيات والمواد هناك ، وتم استخدام بعض المواد الكيميائية بكميات كبيرة قبل تقييم سلامتها. من أجل تقليل المخاطر البيئية ، تم تجهيز أنظمة العادم في بعض مصانع الرقائق أيضًا مع مرشحات كيميائية.