A pontatlanság költsége a félvezetőgyártó üzemekben

Fajlagos ellenállás mérése ultratiszta vízben

A félvezetőgyártó üzemek folyamatosan feszegetik az ultratiszta víz (UPW) alkalmazásának határait. Ahogy a technológiai csomópontok (node-ok) tűréshatárai egyre szűkülnek, a szilíciumostyák (wafer-ek) védelme érdekében a víz tisztaságának is tovább kell javulnia. Emiatt a vízanalitikai rendszereknek rendkívül kis minőségváltozásokat is észlelniük kell, amelyek hatással lehetnek a végső kihozatalra.

A fajlagos ellenállást a víztisztítási folyamat teljes egészében, valamint az azt követő elosztórendszerekben is mérik. Mivel ez az egyik legfontosabb analitikai paraméter, a fajlagos ellenállás alapján döntenek arról, hogy a víz alkalmas-e a gyártásra, vagy sem. Ha a fajlagos ellenállás csökken, a végső wafer-kihozatal is romolhat. Ezért a kihozatal védelme érdekében a gyártóüzemek gyakran inkább leállítják a vízellátást a termelés felé, mintsem rossz minőségű vizet juttassanak a folyamat alsóbb szakaszaiba.

A fajlagos ellenállásra vonatkozó tűréshatárok minden korábbinál szigorúbbak. Az 18,00 MΩ·cm értékű víz hagyományosan az ionos tisztaság felső határának számított. Napjainkban azonban az iparági célérték egyre inkább a 18,18 MΩ·cm felé tolódik el.

A pontos és stabil fajlagosellenállás-szenzorok elengedhetetlenek a jól szabályozott rendszerekhez és a megbízható, adatalapú döntéshozatalhoz. Az UPW UniCond™ szenzor korszerű fajlagosellenállás-mérő szenzor, amely kiemelkedő stabilitást és pontosságot kínál. Ebben a cikkben áttekintünk néhány, a félvezetőgyártó üzemekben gyakran előforduló helyzetet, valamint azt, hogy az UPW UniCond hogyan segíthet ezek kezelésében.

Az első két példában Ön egy vízrendszer üzemeltetője, aki biztos szeretne lenni abban, hogy nem juttat nem megfelelő minőségű vizet a folyamat alsóbb szakaszaiba. A fajlagos ellenállás riasztási küszöbértéke az iparági szabványnak megfelelően 18,00 MΩ·cm. Ha a mért érték meghaladja a 18,00 MΩ·cm-t, akkor a rendszer elegendő ionos tisztaságú vizet állít elő a termékkihozatal védelméhez.

ultragy tiszta víz kockázatai a félvezetőiparban

Ha azonban az érték 18,00 MΩ·cm alá csökken, a vízrendszert le kell állítani, hogy elkerülhető legyen a kihozatal romlása. Az Ön által használt fajlagosellenállás-szenzor 1%-os pontossági specifikációval rendelkezik, ami a piacon nagyon gyakori érték, ugyanakkor kétszer akkora mérési bizonytalanságot jelent, mint az UPW UniCond esetében. Nézzük meg, hogyan nyújt nagyobb védelmet az UPW UniCond 0,5%-os pontossági specifikációja, mind a költséges, indokolatlan leállások megelőzésében, mind pedig a még nagyobb költségekkel járó kihozatalcsökkenés elkerülésében.

Forgatókönyv 1: Hamis biztonságérzet

Képzelje el, hogy a vízminőség ellenállása 17,90 MΩ-cm-re csökken, ami kívül esik a tűrésen. 1%-os pontossági specifikáció mellett az ön ellenállás szenzora akár 18,08 MΩ-cm értéket is jelezhet, amivel azt a benyomást keltheti, hogy a vízrendszer normálisan működik (lásd az 1. ábrát).

Sajnos ebben a helyzetben a gyenge minőségű vizet észrevétlenül továbbítanák downstream. Ha azonban egy UPW UniCond rendszert használna, soha nem jelentene 17,90 MΩ-cm vizet 18,00 MΩ-cm vízként. A szigorúbb pontossági specifikáció csökkenti a rendszerkockázatot, és növeli annak bizalmát, hogy a víz megfelel a minőségi követelményeknek.

2. forgatókönyv: A költséges leállások megelőzése

Tegyük fel ismét, hogy egy 1% pontossági specifikációjú ellenállás szenzort használ. A szenzor hirtelen 17.96 MΩ-cm értéket kezd jelezni. Úgy dönt, hogy leállítja a vízrendszert a hozam védelme érdekében. A leállás 24 órán át tart, mert teljes körű vizsgálatra van szükség a vízrendszer elemzéséhez és a kiváltó ok megértéséhez. Minden egyes óra, amikor a rendszer nem termel vizet, 50 000 dollárjába kerül a vállalatnak.

Egy teljes nap után a vizsgálat arra a következtetésre jut, hogy nem volt probléma a vízrendszerrel. A víz minősége 18.15 MΩ-cm volt, de a 17.96 MΩ-cm értéken mért ellenállásérték — amely az ellenállás szenzor specifikációján belül volt — téves volt (lásd a 2. ábrát). Ez a téves mérés és az ebből eredő leállás 1,2 millió dollárjába került a vállalatnak.

Ha UPW UniCond szenzort használt volna, ez a helyzet elkerülhető lett volna. A 0,5%-os pontossági specifikációval az UPW UniCond nem jelezné a 18.15 MΩ-cm vizet tűréshatáron kívülinek. Röviden: az UPW UniCond segít megvédeni a hozamot és a vízrendszert a váratlan, költséges leállásoktól.

Ebben a forgatókönyvben ismét képzelje el, hogy Ön a vízrendszer tulajdonosa. Az ellenállás alakulását figyeli, és próbálja megállapítani, hogy történt-e egy kisebb ionos szennyezőanyag-kibocsátás, amely átjutott a tisztítási lépéseken.

Hagyományos ellenállás szenzorokkal nehéz megkülönböztetni a zajt és az ellenállás apró változásait. Ahogy az iparág egyre kisebb vízminőség-változások észlelésére törekszik, az elemzéseknek is ennek megfelelően fejlődniük kell.

Egy versenytárs ellenállás szenzort hasonlítottunk össze közvetlenül egy UPW UniCond-del ugyanabban a vízben. Az eredmények azt mutatták, hogy az UPW UniCond tízszer stabilabb volt, mint a versenytárs szenzor.

Ezt követően elektromos zajt juttattunk közvetlenül az UPW UniCond mérőáramköreibe, hogy keményebb körülményeket szimuláljunk. Ez csak valamivel nagyobb instabilitást eredményezett, mint az UPW UniCond zajbefecskendezés nélküli alapállapota.

Vízrendszer-tulajdonosként hogyan kell értelmeznie az ellenállásértékeket? 18.12 MΩ-cm-nek vagy 18.14 MΩ-cm-nek kell olvasnia? Az UPW UniCond ebben a tesztben következetesen 18.19 MΩ-cm értéket mér, így nincs helye a hibának.

Mivel a semiconductor manufacturing követelményei egyre szigorúbbá válnak, az analitikának is lépést kell tartania. Mivel az analitika millió dollár értékű termékeket felügyel, csak a legmegbízhatóbb analitikát szabad figyelembe venni.

Az UPW UniCond-dal kapcsolatos további információkért kérjük, látogasson el az alábbi linkre.

www.mt.com/UPWUniCond

Keresési javaslatok

A pontatlanság költsége a félvezetőgyártó üzemekben

Fajlagos ellenállás mérése ultratiszta vízben

Forgatókönyv 1: Hamis biztonságérzet

2. forgatókönyv: A költséges leállások megelőzése

Forgatókönyv 3: Zajos mérések

Ha többet szeretne megtudni, olvassa el az alábbi forrásokat:

Vezetőképesség-szenzorok működése

Analytical Excellence for Semiconductor Manufacturing Brochure

Mikrobiaszám: Gyors kimutatás mikroelektronikai tisztaságra

Szilícium-dioxid-ellenőrzés: milliárdod rész pontosság elérése a félvezetők tisztaságának biztosításához

Ellenállás: a kulcs a magasabb szilíciumlapka-hozamhoz és a szennyeződésmentes félvezetőgyártáshoz

Keresési javaslatok

A pontatlanság költsége a félvezetőgyártó üzemekben

Fajlagos ellenállás mérése ultratiszta vízben

Forgatókönyv 1: Hamis biztonságérzet

2. forgatókönyv: A költséges leállások megelőzése

Forgatókönyv 3: Zajos mérések

Ha többet szeretne megtudni, olvassa el az alábbi forrásokat:

Vezetőképesség-szenzorok működése

Analytical Excellence for Semiconductor Manufacturing Brochure

Mikrobiaszám: Gyors kimutatás mikroelektronikai tisztaságra

Szilícium-dioxid-ellenőrzés: milliárdod rész pontosság elérése a félvezetők tisztaságának biztosításához

Ellenállás: a kulcs a magasabb szilíciumlapka-hozamhoz és a szennyeződésmentes félvezetőgyártáshoz

Árajánlat vagy információ kéréseKérjen árajánlatotAzonnali árajánlatMegoldások bemutatásaRequest Online Demo