Náklady nepřesnosti u výrobců polovodičů

Měření rezistivity v ultračisté vodě

Výrobci polovodičů posouvají hranice ultračisté vody. Jak se tolerance struktur zmenšují, musí se zvyšovat čistota vody, aby byly wafery chráněny. Proto musí water analytics zachytit i nepatrné změny kvality, které mohou ovlivnit výslednou výtěžnost.

Rezistivita se měří v celém procesu úpravy ultračisté vody i v navazujících systémech. Jako jeden z klíčových analytických parametrů slouží jako rozhodující ukazatel pro uvolnění vody do výroby. Pokles rezistivity může negativně ovlivnit výtěžnost waferů, proto výrobci často raději zastaví dodávku vody, než aby do procesu pustili vodu nedostatečné kvality.

Požadavky na rezistivitu jsou přísnější než kdy dříve. Zatímco hodnota 18,00 MΩ·cm byla dlouho považována za hranici iontové čistoty, současným cílem odvětví je dosahovat až 18,18 MΩ·cm.

Přesné a stabilní senzory měrného odporu jsou nezbytné pro dobře řízené systémy a spolehlivá rozhodnutí založená na datech. Senzor UPW UniCond™ je špičkový Resistivity Sensor s bezkonkurenční stabilitou a přesností. V tomto článku se podíváme na několik scénářů, které jsou v zařízeních pro semiconductor manufacturing běžné, a také na to, jak může UPW UniCond pomoci je řešit.

V obou případech jste vlastníkem vodního systému a potřebujete mít jistotu, že do dalších kroků procesu vstupuje pouze voda odpovídající požadované kvalitě. Alarm rezistivity je nastaven na průmyslový standard 18,00 MΩ·cm. Pokud je naměřená hodnota vyšší, voda splňuje požadavky na iontovou čistotu a pomáhá chránit výtěžnost výroby.

Pokud hodnota klesne pod 18,00 MΩ·cm, je nutné vodní systém odstavit, aby se předešlo ztrátám výtěžnosti. Používaný senzor rezistivity má přesnost 1 %, což je na trhu běžná hodnota, ale dvojnásobek oproti senzoru UPW UniCond s přesností 0,5 %.

Podívejme se, jak přísnější specifikace senzoru UPW UniCond poskytuje lepší ochranu proti nákladným odstávkám a zároveň pomáhá minimalizovat ještě větší ztráty způsobené snížením výtěžnosti výroby.

Scénář 1: Falešný pocit bezpečí

Představte si, že rezistivita kvality vody klesne na 17,90 MΩ-cm, což je mimo toleranci. Při specifikaci přesnosti 1 % může váš senzor rezistivity hlásit až 18,08 MΩ-cm, čímž vás uvede v domnění, že váš vodní systém funguje normálně (viz obrázek 1).

V takovém scénáři by bohužel voda nízké kvality byla bez odhalení poslána dál. Pokud byste však používali UPW UniCond, nikdy byste neuváděli vodu 17,90 MΩ-cm jako vodu 18,00 MΩ-cm. Přesnější specifikace přesnosti snižuje riziko systému a zvyšuje jistotu, že voda splňuje požadavky na kvalitu.

Scénář 2: Zabránění nákladným odstávkám

Předpokládejme znovu, že máte Resistivity Sensor se specifikovanou přesností 1 %. Senzor náhle začne ukazovat 17,96 MΩ-cm. Rozhodnete se vodní systém vypnout, abyste ochránili výtěžnost. Odstávka trvá 24 hodin, protože je nutné provést úplné šetření, aby bylo možné analyzovat vodní systém a pochopit hlavní příčinu. Každá hodina, kdy systém nevyrábí vodu, stojí vaši společnost 50 000 USD.

Po jednom celém dni šetření dospěje k závěru, že s vodním systémem nebyl žádný problém. Kvalita vody byla 18,15 MΩ-cm, ale údaj měrného odporu 17,96 MΩ-cm — v mezích specifikace Resistivity Sensoru — byl chybný (viz obrázek 2). Tento chybný údaj a následná odstávka stály vaši společnost 1,2 milionu USD.

Kdybyste použili senzor UPW UniCond, této situaci by se předešlo. Díky specifikované přesnosti 0,5 % UPW UniCond by nezobrazoval vodu o hodnotě 18,15 MΩ-cm jako mimo toleranci. Stručně řečeno, UPW UniCond pomáhá chránit vaši výtěžnost i vodní systém před neočekávanými a nákladnými odstávkami.

V tomto scénáři si opět představte, že jste vlastníkem vodního systému. Sledujete trend odporu a snažíte se zjistit, zda došlo k malému uvolnění iontové kontaminace, která prošla čisticími kroky.

U standardních senzorů odporu je obtížné rozlišit mezi šumem a nepatrnými změnami odporu. Jak se odvětví snaží odhalovat stále menší změny kvality vody, musí se odpovídajícím způsobem zlepšovat i analytika.

Testovali jsme konkurenční senzor odporu vedle UPW UniCond ve stejné vodě. Výsledky ukázaly, že UPW UniCond byl desetkrát stabilnější než konkurenční senzor.

Poté jsme přímo do měřicích obvodů UPW UniCond vnesli elektrický šum, abychom simulovali náročnější podmínky. To způsobilo jen o něco větší nestabilitu než základní hodnota UPW UniCond bez vnesení šumu.

Jak byste měli jako provozovatel vodního systému interpretovat naměřenou hodnotu rezistivity? Je skutečně 18,12 MΩ·cm, nebo spíše 18,14 MΩ·cm? Senzor UPW UniCond v tomto testu konzistentně vykazuje hodnotu 18,19 MΩ·cm, takže minimalizuje prostor pro nejistotu měření.

S rostoucími požadavky polovodičového průmyslu musí držet krok i analytické systémy. Protože chrání výrobu produktů v hodnotě milionů dolarů, je zásadní spoléhat na vysoce přesná a spolehlivá analytická řešení.

Pro více informací o UPW UniCond navštivte prosím odkaz níže.

www.mt.com/UPWUniCond

Návrhy k hledání

Náklady nepřesnosti u výrobců polovodičů

Měření rezistivity v ultračisté vodě

Scénář 1: Falešný pocit bezpečí

Scénář 2: Zabránění nákladným odstávkám

Scénář 3: Šumová měření

Chcete-li se dozvědět více, přečtěte si následující zdroje:

Vysvětlení senzorů konduktivity

Analytical Excellence for Semiconductor Manufacturing Brochure

Mikrobiální počet: Rychlá detekce mikroelektronické čistoty

Monitorování křemíku: přesnost při částech na miliardu

Rezistivita: Cesta k maximální výtěžnosti a eliminaci kontaminace v polovodičovém průmyslu

Návrhy k hledání

Náklady nepřesnosti u výrobců polovodičů

Měření rezistivity v ultračisté vodě

Scénář 1: Falešný pocit bezpečí

Scénář 2: Zabránění nákladným odstávkám

Scénář 3: Šumová měření

Chcete-li se dozvědět více, přečtěte si následující zdroje:

Vysvětlení senzorů konduktivity

Analytical Excellence for Semiconductor Manufacturing Brochure

Mikrobiální počet: Rychlá detekce mikroelektronické čistoty

Monitorování křemíku: přesnost při částech na miliardu

Rezistivita: Cesta k maximální výtěžnosti a eliminaci kontaminace v polovodičovém průmyslu

Žádost o informace nebo cenovou nabídkuPožádejte o cenovou nabídkuOkamžitá cenová nabídkaInformace o řešeníRequest Online Demo