Systèmes de gestion de la contamination

Surveillance efficace de la contamination

L'APA 302 est un outil de surveillance en ligne unique destiné à la fabrication avancée de puces dans des environnements de salles blanches. Il fournit des mesures en temps réel et hautement sensibles de la contamination moléculaire aéroportée (AMC) à l’intérieur des nacelles unifiées à ouverture frontale (FOUP). Les FOUP sont des conteneurs de transport et de stockage scellés et standardisés pour les wafers (plaquettes) de silicium.

Ils protègent les plaquettes pendant les temps d'attente entre les étapes du procédé contre l'humidité et les AMC, comme le fluorure d'hydrogène (HF). Ces contaminants peuvent être libérés dans l'espace entre les fentes d'un FOUP et provoquer la croissance de cristaux sur les plaquettes structurées, entraînant une perte de rendement et une dégradation des performances. En échantillonnant les AMC à travers les filtres du FOUP, l'APA 302 permet une détection précoce de la contamination. Il atteint des limites de détection de l'ordre du ppb (parties par milliard en volume).

Avec un cycle de mesure de seulement deux minutes, le système offre une grande sensibilité. Il utilise la spectroscopie de mobilité ionique, la détection par ionisation de flamme, la fluorescence UV ou la spectroscopie à cavité optique. Lorsqu'aucun FOUP n'est arrimé aux ports de chargement, l'APA 302 surveille automatiquement l'environnement de la salle blanche environnante, assurant ainsi un contrôle continu de la contamination.


Analyse fiable de l’environnement FOUP

Pour garantir des performances constantes, l'APA 302 est équipé d'une fonction de calibrage automatique qui s'exécute à intervalles réguliers. La surveillance AMC peut être effectuée dans des nacelles, telles que les FOUP (Front Opening Unified Pods/nacelles unifiées à ouverture frontale) ou les FOSB (Front Opening Shipping Boxes/boîtes d'expédition à ouverture frontale), avec ou sans plaquettes, offrant une flexibilité maximale pour les différentes étapes du procédé. Les FOUP peuvent être livrés manuellement ou par transport aérien (OHT) sur les deux ports de chargement. La combinaison de ces fonctionnalités optimise les temps d'attente entre les différentes étapes du procédé, permet une reconnaissance immédiate de l'augmentation de la contamination et améliore la fiabilité globale du rendement.

Surveillance efficace des particules

Les nanoparticules présentes dans l'air et à l'intérieur des conteneurs de transport de plaquettes peuvent endommager les puces semi-conductrices, entraînant une perte de rendement importante. Le système innovant de comptage de particules sèches ADPC 302 mesure le nombre de particules dans les conteneurs de transport de plaquettes, y compris les nacelles unifiées à ouverture frontale (FOUP) et les boîtes d'expédition à ouverture frontale (FOSP).

Grâce à un procédé entièrement automatisé et breveté, le système localise et compte les particules présentes dans le conteneur, y compris dans la porte. Certifié par les principaux fabricants de semi-conducteurs, l'ADPC 302 peut être utilisé aussi bien pour la fabrication en série que pour l'analyse R&D. Ses principales applications comprennent la caractérisation des conteneurs, l'optimisation des stratégies de nettoyage et les contrôles de qualité du nettoyage.


Avantages du procédé à sec

Le procédé de comptage des particules à sec (compteur de particules à sec) de l'ADPC 302 offre des avantages évidents par rapport à la méthode conventionnelle basée sur la consommation d'eau utilisée dans les compteurs de particules liquides. Contrairement à ces systèmes traditionnels, le procédé à sec est entièrement automatique et peut être intégré de manière transparente dans la ligne de production. Cela permet d'effectuer des mesures sans interrompre le procédé de fabrication et sans avoir besoin d'opérateurs supplémentaires. Avec une durée de mesure de seulement sept minutes, l'ADPC 302 fonctionne jusqu'à quatre fois plus vite que les compteurs de particules liquides. Ainsi, le système peut traiter huit conteneurs de transport par heure, contre seulement deux avec les méthodes basées sur la consommation d'eau.

Décontamination et protection fiables

L'APR 4300 est un système avancé conçu pour décontaminer les plaquettes et les protéger pendant leur temps d'attente. Dans la fabrication de semi-conducteurs, la contamination moléculaire aéroportée (AMC) peut s'adsorber à la surface des plaquettes et des conteneurs FOUP (nacelles unifiées à ouverture frontale), entraînant une croissance cristalline, une perte de rendement et une baisse de qualité. L’APR 4300 empêche efficacement l’adsorption de molécules organiques ou inorganiques grâce à un procédé en plusieurs étapes.

Les FOUP sont d'abord conditionnés à la pression de fonctionnement souhaitée à l'aide d'un système de surveillance de la déformation par laser. Les lasers sont placés stratégiquement dans la partie supérieure de la chambre sous vide, dirigés vers les FOUP. Cela garantit une mesure continue et précise de tout changement de surface ou variation de pression à l'intérieur des FOUP, préservant ainsi leur intégrité. Les contaminants sont ensuite éliminés par une purge sous vide, au cours de laquelle un nettoyage ciblé des contaminants et des impuretés moléculaires est réalisé par des évacuations et des purges répétées. Ce procédé se déroule dans les quatre chambres sous vide empilées du système.

Après la purge sous vide, la chambre est rincée à l’azote pur. Cela permet de stabiliser les surfaces et d’éviter toute recontamination. De cette manière, le rendement d'une usine peut être considérablement augmenté et les temps d'attente entre les différentes étapes du procédé peuvent être optimisés.

Gestion des données et communication de l’usine

La contamination moléculaire aéroportée (AMC) est un facteur majeur affectant le rendement dans les usines de semi-conducteurs. Pour surveiller et contrôler les sources de contamination, Pfeiffer propose l’AMPC, une solution unique pour la surveillance de l’AMC dans les salles blanches et les modules frontaux d'équipement (EFEM). Sa conception innovante avec vannes intégrées comprend jusqu’à 15 analyseurs avancés utilisant la spectroscopie de mobilité ionique, la détection à ionisation de flamme ou la fluorescence UV pour détecter et quantifier les acides, les bases et les composés organiques dans 128 emplacements maximum au sein d’une usine.

Le cadre de rallonge AMPC offre 39 U d’espace pour sept à neuf analyseurs. Si la surveillance d'un nombre encore plus important de composés est nécessaire, le système peut être étendu à l'aide d'un deuxième cadre. Toutes les données de mesure et les paramètres des outils sont stockés dans une base de données et transmis via les protocoles de communication de l'usine, ce qui permet une surveillance en temps réel des niveaux de contamination. Le logiciel permet également aux utilisateurs de définir des alarmes lorsque les seuils définis sont dépassés et fournit un accès en temps réel aux données de mesure via une connexion Ethernet. Les données de l'usine de semi-conducteurs peuvent ainsi analyser les informations afin de décider des mesures appropriées à prendre.


Avantages client

L'AMPC fournit aux usines de fabrication des informations immédiates sur les niveaux de contamination, ce qui facilite la prise de décision rapide et le contrôle des procédés. Grâce à son débit élevé, il effectue des analyses en seulement trois minutes, ce qui permet de réagir rapidement et de prendre des mesures en temps opportun. Sa conception empêche la contamination croisée entre les lignes d'échantillonnage, garantissant ainsi la fiabilité des données sur tous les sites surveillés. Les configurations évolutives de l'analyseur et des lignes d'échantillonnage permettent une surveillance centralisée, ce qui réduit la complexité opérationnelle et améliore l'efficacité globale de l'usine.

Dans l’industrie des semi-conducteurs, le dégazage des plaquettes peut se produire pendant le transport ou le temps d’attente. L’humidité et les contaminants moléculaires aéroportés (AMC), tels que le fluorure d’hydrogène (HF), qui proviennent des gaz de procédé, des produits chimiques et des matériaux dans l’environnement de procédé environnant, réagissent dans les espaces confinés des conteneurs de transport (systèmes de nacelle) avec les oxydants de l’air ambiant (H₂O et O₂). Ces réactions provoquent la croissance de cristaux sur les plaquettes structurées, ce qui entraîne une baisse de la qualité et du rendement de fabrication.

Dans l'industrie pharmaceutique, la contamination par l'humidité ainsi que la pénétration microbiologique et d'oxygène peuvent impacter la stabilité du médicament pendant tout le cycle de vie du produit.

Fort de plusieurs décennies d'expérience dans le domaine de la technologie de vide, Pfeiffer a développé un savoir-faire étendu en matière de procédé, d'équipements et d'environnement des systèmes de production. Grâce à cette expertise, nous fournissons des solutions avancées de gestion de la contamination pour les industries des semi-conducteurs et pharmaceutique. Nos systèmes détectent et minimisent la contamination, augmentant ainsi le rendement à chaque étape du procédé.

Pour garantir une fabrication de haute qualité et maximiser le rendement, il est nécessaire de disposer de connaissances détaillées sur les contaminants présents sur les plaquettes, dans les supports de transport (nacelles unifiées à ouverture frontale, FOUP) et dans leur environnement immédiat, tel que les salles blanches ou les EFEM (modules frontaux d'équipement), afin de pouvoir appliquer efficacement la surveillance, la décontamination et le contrôle des procédés en temps réel.

Dans l’industrie des semi-conducteurs, la surveillance en ligne continue est assurée par l’APA 302, tandis que l’ADPC 302 entièrement automatisé localise et compte les particules sur les surfaces internes des supports de transport. L’APR 4300 décontamine les plaquettes et les FOUP et les protège pendant les temps d’attente. Pour les salles blanches et les modules frontaux d’équipement (EFEM), l’AMPC fournit des données de contamination centralisées et en temps réel, ce qui permet une prise de décision rapide et une gestion efficace de l’usine de fabrication.