Sistemas de gestión de la contaminación

Monitorización eficaz de la contaminación

El APA 302 es una herramienta única de monitorización en línea para la fabricación avanzada de chips en entornos de salas limpias. Proporciona una medición altamente sensible y en tiempo real de la contaminación molecular en el aire (AMC) dentro de cápsulas unificadas de apertura frontal (FOUP). Las FOUP son contenedores de transporte y almacenamiento sellados y estandarizados para galletas de silicio.

Las galletas de silicio están protegidas de la humedad y la AMC, como el fluoruro de hidrógeno (HF), durante los tiempos de espera entre los pasos del proceso. Estos contaminantes pueden liberarse en el espacio ranura a ranura de una FOUP y pueden causar el crecimiento de cristales en las galletas de silicio, lo que provoca una pérdida de rendimiento y una degradación del rendimiento. Al tomar muestras de la AMC a través de los filtros de FOUP, el APA 302 permite una detección temprana de la contaminación. Logra límites de detección en el rango de ppb (piezas por mil millones por volumen).

Con un ciclo de medición de tan solo dos minutos, el sistema ofrece una alta sensibilidad. Utiliza espectroscopia de movilidad de iones, detección de ionización de llama, fluorescencia ultravioleta o espectroscopia de anillo de cavidad. Cuando no hay ninguna FOUP acoplada en los puertos de carga, el APA 302 realiza automáticamente la monitorización del entorno de la sala limpia circundante, lo que garantiza un control continuo de la contaminación.


Análisis fiable del entorno FOUP

Para garantizar un rendimiento constante, el APA 302 está equipado con una función de autocalibración que se ejecuta a intervalos regulares. La monitorización de AMC se puede realizar en cápsulas, como FOUP (cápsulas unificadas de apertura frontal) o FOSB (cajas de envío de apertura frontal), con o sin galletas de silicio, lo que proporciona la máxima flexibilidad para diferentes etapas del proceso. Las FOUP se pueden entregar manualmente o a través del transporte de polipasto aéreo (OHT) en los dos puertos de carga. La combinación de estas características optimiza los tiempos de espera entre los pasos individuales del proceso, permite el reconocimiento inmediato de los aumentos de contaminación y mejora la fiabilidad general del rendimiento.

Monitorización eficiente de partículas

Las nanopartículas en el aire y dentro de los transportadores de galletas de silicio pueden dañar los chips semiconductores, lo que provoca una pérdida significativa de rendimiento. El innovador sistema contador de partículas secas ADPC 302 mide el número de partículas en los transportadores de galletas de silicio, incluidas las cápsulas unificadas de apertura frontal (FOUP) y las cajas de envío de apertura frontal (FOSB).

Mediante un proceso totalmente automatizado y patentado, el sistema localiza y cuenta las partículas en el transportador, incluida la puerta. Certificado por las principales semi fabs, el ADPC 302 se puede utilizar tanto para la fabricación en serie como para el análisis de I+D. Las principales aplicaciones incluyen la caracterización de portadoras, la optimización de la estrategia de limpieza y las comprobaciones de calidad de la limpieza.


Ventajas del proceso de secado

El proceso de recuento de partículas secas (contador de partículas secas) del ADPC 302 ofrece claros beneficios en comparación con el método convencional basado en el consumo de agua que se utiliza en los contadores de partículas líquidas. A diferencia de estos sistemas tradicionales, el proceso de secado es totalmente automático y se puede integrar perfectamente en la línea de producción. Esto permite realizar mediciones sin interrumpir el proceso de fabricación y sin necesidad de operarios adicionales. Con un tiempo de prueba de solo siete minutos, el ADPC 302 funciona hasta cuatro veces más rápido que los contadores de partículas líquidas. Como resultado, el sistema puede manejar ocho cajas de transporte por hora, en comparación con solo dos métodos de consumo de agua.

Descontaminación y protección fiables

El APR 4300 es un sistema avanzado diseñado para descontaminar las galletas de silicio y mantenerlas protegidas durante el tiempo de espera. En la fabricación de semiconductores, la contaminación molecular en el aire (AMC) puede adsorberse en la superficie de las galletas de silicio y las cápsulas unificadas de apertura frontal (FOUP), lo que provoca el crecimiento de cristales, la pérdida de rendimiento y una calidad reducida. El APR 4300 evita eficazmente la adsorción de moléculas orgánicas o inorgánicas a través de un proceso de varios pasos.

Las FOUP se acondicionan primero a la condición de presión de funcionamiento deseada con monitorización de deformación basada en láser. Los láseres se colocan estratégicamente en la parte superior de la cámara de vacío dirigida hacia la FOUP. Esto garantiza una medición continua y precisa de cualquier cambio de superficie o variación de presión dentro de las FOUP, lo que mantiene su integridad. A continuación, los contaminantes se eliminan en una purga de vacío, durante la cual se logra una limpieza específica de contaminantes e impurezas moleculares mediante la evacuación y ventilación repetidas. Este proceso tiene lugar en las cuatro cámaras de vacío apiladas del sistema.

Después de la purga de vacío, la cámara se purga con nitrógeno puro. Esto estabiliza las superficies y evita la recontaminación. De este modo, se puede aumentar significativamente el rendimiento de una fábrica y optimizar los tiempos de espera entre los pasos individuales del proceso.

Gestión de datos y comunicación de fábrica

La contaminación molecular en el aire (AMC) es un factor importante que afecta al rendimiento en las semi fabs. Para la monitorización y el control de las fuentes de contaminación, Pfeiffer ofrece el AMPC, una solución única para la monitorización del AMC en salas limpias y módulos frontales de equipos (EFEM). Su innovador diseño con válvulas integradas incorpora hasta 15 analizadores avanzados que utilizan espectroscopia de movilidad de iones, detección de ionización por llama o fluorescencia ultravioleta para detectar y cuantificar ácidos, bases y compuestos orgánicos en hasta 128 ubicaciones dentro de una fábrica.

El bastidor de extensión AMPC proporciona 39 U de espacio para entre siete y nueve analizadores. Si se requiere la monitorización de aún más compuestos, el sistema se puede ampliar con un segundo bastidor. Todos los datos de medición y los parámetros de las herramientas se almacenan en una base de datos y se transmiten a través de los protocolos de comunicación de la fábrica, lo que proporciona una monitorización en tiempo real de los niveles de contaminación. El software también permite a los usuarios configurar alarmas cuando se superan los umbrales definidos y proporciona acceso en tiempo real a los datos de medición a través de una conexión Ethernet. Esto permite que los datos de la semi fab analicen la información y decidan las acciones adecuadas.


Ventajas para el cliente

El AMPC proporciona a las fábricas información inmediata sobre los niveles de contaminación, lo que permite una rápida toma de decisiones y un control del proceso. Con un alto rendimiento, completa los análisis en solo tres minutos, lo que permite respuestas rápidas y acciones oportunas. Su diseño evita la contaminación cruzada entre líneas de muestreo, lo que garantiza datos fiables en todas las ubicaciones de monitorización. Las configuraciones escalables del analizador y de la línea de muestreo permiten una monitorización centralizada, lo que reduce la complejidad operativa y mejora la eficiencia general de la fábrica.

En la industria de los semiconductores, la desgasificación de las galletas de silicio puede producirse durante el transporte o el tiempo de espera. La humedad y los contaminantes moleculares en el aire (AMC), como el fluoruro de hidrógeno (HF), que se originan de los gases de proceso, los productos químicos y los materiales del entorno del proceso, reaccionan en los espacios reducidos de las cajas de transporte (sistemas de cápsulas) con oxidantes del aire ambiente (H₂O y O₂). Estas reacciones provocan el crecimiento de cristales en las galletas de silicio estructuradas, lo que reduce la calidad y el rendimiento de fabricación.

En la industria farmacéutica, la contaminación, como la humedad, el oxígeno o la entrada microbiológica, puede afectar a la estabilidad del fármaco a lo largo del ciclo de vida del producto.

Con décadas de experiencia en tecnología de vacío, Pfeiffer ha desarrollado amplios conocimientos sobre procesos, equipos y entornos de los sistemas de producción. Aprovechando esta experiencia, proporcionamos soluciones avanzadas de gestión de la contaminación para las industrias farmacéutica y de semiconductores. Nuestros sistemas detectan y minimizan la contaminación, lo que aumenta el rendimiento en cada paso del proceso.

Garantizar una fabricación de alta calidad y maximizar el rendimiento requiere un conocimiento detallado de los contaminantes en las galletas de silicio, en los transportadores (cajas unificadas de apertura frontal, FOUP) y en su entorno inmediato, como salas limpias o módulos frontales de equipos (EFEM), para que se puedan aplicar eficazmente la monitorización, la descontaminación y el control del proceso en tiempo real.

En la industria de semiconductores, la monitorización continua en línea se logra con el APA 302, mientras que el ADPC 302 totalmente automatizado localiza y cuenta partículas en las superficies internas de los transportadores. El APR 4300 descontamina las galletas de silicio y las FOUP y las protege durante los tiempos de espera. Para salas limpias y módulos frontales de equipos (EFEM), el AMPC proporciona datos de contaminación centralizados y en tiempo real, lo que permite una toma de decisiones rápida y una gestión eficiente de la fábrica.