Systemy zarządzania zanieczyszczeniami

Skuteczne monitorowanie zanieczyszczeń

APA 302 to unikalne narzędzie do monitorowania in-line do zaawansowanej produkcji chipów w środowiskach czystych. Zapewnia bardzo czuły pomiar w czasie rzeczywistym zanieczyszczeń cząsteczkowych w powietrzu (AMC) wewnątrz zunifikowanych pojemników otwieranych od przodu (FOUP). FOUP to uszczelnione, zestandaryzowane pojemniki do transportu i przechowywania płytek krzemowych.

Zabezpieczają one płytki przed wilgocią i AMC, takimi jak fluorowodór (HF), w czasie oczekiwania między etapami procesu. Zanieczyszczenia te mogą być uwalniane do przestrzeni między gniazdami FOUP i powodować wzrost kryształów na płytkach ze wzorem, prowadząc do utraty wydajności i pogorszenia osiągów. Pobierając próbki AMC przez filtry FOUP, system APA 302 umożliwia wczesne wykrywanie zanieczyszczeń. Osiąga granice wykrywalności w zakresie ppb (części na miliard objętości).

Dzięki zaledwie dwuminutowemu cyklowi pomiaru system zapewnia wysoką czułość. Wykorzystuje on spektroskopię mobilności jonowej, wykrywanie jonizacji płomienia, fluorescencję UV lub spektroskopię pierścieniową jam. Gdy do portów załadunkowych nie jest podłączony żaden FOUP, jednostka sterownicza APA 302 automatycznie monitoruje otoczenie pomieszczenia czystego, zapewniając ciągłą kontrolę zanieczyszczeń.


Niezawodna analiza środowiska FOUP

Aby zagwarantować stałe osiągi, system APA 302 jest wyposażony w funkcję automatycznej kalibracji działającą w regularnych odstępach czasu. Monitorowanie AMC można wykonywać w modułach, takich jak FOUP (zunifikowane pojemniki otwierane od przodu) lub FOSB (skrzynki transportowe otwierane od przodu), z płytkami lub bez, zapewniając maksymalny poziom elastyczności na różnych etapach procesu. FOUP mogą być dostarczane ręcznie lub za pomocą transportu wciągnika sufitowego (OHT) do dwóch portów załadunkowych. Połączenie tych funkcji optymalizuje czasy oczekiwania między poszczególnymi etapami procesu, umożliwia natychmiastowe wykrywanie wzrostu zanieczyszczeń i poprawia ogólną niezawodność uzysku.

Skuteczne monitorowanie cząstek

Nanocząstki w powietrzu i wewnątrz nośników transportu płytek mogą uszkodzić chipy półprzewodnikowe, powodując znaczną utratę wydajności. Innowacyjny system liczenia suchych cząstek ADPC 302 mierzy liczbę cząstek w nośnikach transportu płytek, w tym w zunifikowanych pojemnikach otwieranych od przodu (FOUP) i skrzynkach transportowych otwieranych od przodu (FOSB).

System wykorzystuje całkowicie zautomatyzowany, opatentowany proces do lokalizacji i liczenia cząstek w nośniku, w tym w drzwiczkach. System ADPC 302, zakwalifikowany przez wiodące zakłady produkcji półprzewodników, może być używany zarówno do produkcji seryjnej, jak i analizy badań i rozwoju. Główne zastosowania obejmują charakteryzację nośnika, optymalizację strategii czyszczenia i kontrolę jakości czyszczenia.


Zalety procesu suszenia

Proces liczenia cząstek suchych (licznik cząstek suchych) w systemie ADPC 302 oferuje wyraźne korzyści w porównaniu z konwencjonalną metodą opartą na zużyciu wody, stosowaną w licznikach cząstek ciekłych. W przeciwieństwie do tych tradycyjnych systemów, proces suszenia jest w pełni automatyczny i można go bezproblemowo zintegrować z linią produkcyjną. Umożliwia to wykonywanie pomiarów bez przerywania procesu produkcji i bez konieczności udziału dodatkowych operatorów. Dzięki czasowi testu wynoszącemu zaledwie siedem minut, system ADPC 302 działa nawet cztery razy szybciej niż liczniki cząstek ciekłych. W rezultacie system może obsłużyć osiem skrzynek transportowych na godzinę, w porównaniu z zaledwie dwoma uchwytami przy użyciu metod zużycia wody.

Niezawodne odkażanie i ochrona

APR 4300 to zaawansowany system zaprojektowany z myślą o odkażaniu płytek i ich zabezpieczeniu w czasie oczekiwania. W produkcji półprzewodników zanieczyszczenia cząsteczkowe unoszące się w powietrzu (AMC) mogą adsorbować się na powierzchnię płytek i jednolitych pojemników otwieranych z przodu (FOUP), prowadząc do wzrostu kryształów, utraty uzysku i obniżenia jakości. System APR 4300 skutecznie zapobiega adsorpcji cząsteczek organicznych lub nieorganicznych w procesie wieloetapowym.

Za pomocą laserowego monitorowania odkształceń FOUP są najpierw przygotowywane do żądanego ciśnienia roboczego. Lasery są strategicznie umieszczone w części górnej komory próżniowej skierowanej na FOUP. Zapewnia to ciągły i precyzyjny pomiar wszelkich zmian powierzchni lub wahań ciśnienia w FOUP, zachowując ich integralność. Zanieczyszczenia są następnie usuwane przez płukanie próżniowe, podczas którego ukierunkowane oczyszczanie zanieczyszczeń i zanieczyszczeń molekularnych jest osiągane poprzez wielokrotną ewakuację i odpowietrzanie pod próżnią. Proces ten odbywa się w czterech stosach komór próżniowych w systemie.

Po przepłukaniu próżnią komora jest płukana czystym azotem. Stabilizuje to powierzchnie i zapobiega ponownemu zanieczyszczeniu. W ten sposób można znacznie zwiększyć wydajność fabryki i zoptymalizować czasy oczekiwania między poszczególnymi etapami procesu.

Zarządzanie danymi i komunikacja fabryki

Zanieczyszczenie cząsteczkowe w powietrzu (AMC) jest głównym czynnikiem wpływającym na wydajność w fabrykach półprzewodników. W celu monitorowania i kontrolowania źródeł zanieczyszczeń firma Pfeiffer oferuje system AMPC – unikalne rozwiązanie do monitorowania AMC w pomieszczeniach czystych i modułach sterujących pozyskiwania i pozyskiwania sprzętu (EFEM). Innowacyjny projekt ze zintegrowanymi zaworami składa się z maksymalnie 15 zaawansowanych analizatorów wykorzystujących spektroskopię mobilności jonowej, wykrywanie jonizacji płomienia lub fluorescencję UV do wykrywania i oznaczania ilościowego kwasów, zasad i związków organicznych w maksymalnie 128 lokalizacjach w zakładzie.

Rama rozszerzająca AMPC zapewnia 39 U przestrzeni dla siedmiu do dziewięciu analizatorów. Jeśli wymagane jest monitorowanie większej liczby składników, system może składać się z drugiej ramy. Wszystkie dane pomiarowe i parametry narzędzi są przechowywane w bazie danych i przesyłane za pośrednictwem protokołów komunikacyjnych zakładu, zapewniając monitorowanie poziomów zanieczyszczeń w czasie rzeczywistym. Oprogramowanie umożliwia również ustawienie alarmów w przypadku przekroczenia zdefiniowanych progów i zapewnia dostęp w czasie rzeczywistym do danych pomiarowych za pośrednictwem przyłącza Ethernet. Dzięki temu dane z fabryki półprzewodników mogą analizować te informacje i podejmować odpowiednie decyzje.


Korzyści dla klienta

System AMPC zapewnia fabrykom natychmiastowy wgląd w poziomy zanieczyszczeń, wspierając szybkie podejmowanie decyzji i sterowanie procesem. Dzięki wysokiej przepustowości analizy są wykonywane w zaledwie trzy minuty, co umożliwia szybką reakcję i szybkie podjęcie działań. Jego projekt zapobiega zanieczyszczeniu krzyżowemu między liniami próbkowania, zapewniając niezawodne dane we wszystkich monitorowanych lokalizacjach. Skalowalne konfiguracje analizatora i linii próbkującej umożliwiają scentralizowane monitorowanie, zmniejszając złożoność operacyjną i zwiększając ogólną wydajność zakładu.

W przemyśle półprzewodników odgazowanie płytek może mieć miejsce podczas transportu lub w czasie oczekiwania. Zanieczyszczenia cząsteczkowe (AMC), takie jak fluorowodór (HF), pochodzące z gazów procesowych, chemikaliów i materiałów w otoczeniu procesu, reagują z utleniaczami z powietrza otoczenia (H₂O i O₂) w zamkniętych przestrzeniach skrzynek transportowych (systemy pojemników). Reakcje te powodują wzrost kryształów na płytkach strukturalnych, co prowadzi do obniżenia jakości i wydajności produkcji.

W przemyśle farmaceutycznym zanieczyszczenia, takie jak wilgoć, tlen lub penetracja mikrobiologiczna, mogą mieć wpływ na stabilność leku w całym cyklu życia produktu.

Dzięki dziesięcioleciom doświadczenia w technologii próżniowej firma Pfeiffer rozwinęła rozległą wiedzę na temat procesów, sprzętu i środowiska systemów produkcyjnych. Wykorzystując tę wiedzę specjalistyczną, dostarczamy zaawansowane rozwiązania do zarządzania zanieczyszczeniami dla branży półprzewodników i farmaceutycznej. Nasze systemy wykrywają i minimalizują zanieczyszczenia, zwiększając wydajność na każdym etapie procesu.

Zapewnienie wysokiej jakości produkcji i maksymalizacja wydajności wymaga szczegółowej wiedzy na temat zanieczyszczeń na płytkach, w nośnikach transportowych (zunifikowane pojemniki otwierane od przodu, FOUP) i w ich bezpośrednim otoczeniu, takich jak pomieszczenia czyste lub moduły EFEM (końcowe moduły sprzętowe), aby skutecznie monitorować, odkażać i sterować procesami w czasie rzeczywistym.

W przemyśle półprzewodników ciągłe monitorowanie in-line osiąga się za pomocą APA 302, podczas gdy w pełni zautomatyzowany ADPC 302 lokalizuje i liczy cząstki na wewnętrznych powierzchniach nośników transportu. APR 4300 odkaża płytki i FOUP i zabezpiecza je w czasie oczekiwania. W przypadku pomieszczeń czystych i modułów front-end sprzętu (EFEM) AMPC dostarcza scentralizowanych danych o zanieczyszczeniach w czasie rzeczywistym, umożliwiając szybkie podejmowanie decyzji i efektywne zarządzanie fabryką.