ហេតុអ្វីបានជាមនុស្សយន្តអធិការកិច្ច Semiconductor Cleanroom ទាមទារសំបកអាលុយមីញ៉ូមដែលស្រោបដោយជាតិដែក?

នៅក្នុងរោងចក្រផលិត semiconductor អនុ nanometer (fabs) មនុស្សយន្តចល័តស្វយ័ត (AMRs) និងដៃមនុស្សយន្តធ្វើការត្រួតពិនិត្យសំខាន់ ការផ្ទេរ wafer pod (FOUP handling) និងភារកិច្ចត្រួតពិនិត្យបរិស្ថានក្នុងបន្ទប់សម្អាត ISO ថ្នាក់ទី 1 ដល់ថ្នាក់ទី 3 ។ នៅថ្នាំងកម្រិតខ្ពស់ទាំងនេះ ( 2nm - 5nm ) សូម្បីតែព្រឹត្តិការណ៍ឆក់អគ្គិសនីតែមួយ (ESD) ឬភាគល្អិតតូចៗនៃខ្យល់អាចបំផ្លាញដុំស៊ីលីកុន wafer ទាំងមូល ដែលបណ្តាលឱ្យបាត់បង់ទិន្នផលរាប់លានដុល្លារ។

ដើម្បីដំណើរការដោយសុវត្ថិភាពជាមួយនឹងឧបករណ៍ photolithography ដែលមានតម្លៃខ្ពស់ និងប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រង wafer, មនុស្សយន្តត្រួតពិនិត្យបន្ទប់សម្អាត semiconductor ទាមទារសំបកអាលុយមីញ៉ូមដែលស្រោបដោយប្រឆាំងនឹងឋិតិវន្ត ( 5000 និង 6000 យ៉ាន់ស្ព័រស៊េរីជាមួយនឹងថ្នាំកូត dissipative conductive) ។

ការបង្កើតការគិតថ្លៃ Triboelectric & ហានិភ័យ ESD

នៅពេលដែលមនុស្សយន្តត្រួតពិនិត្យបន្ទប់ស្អាត រុករកកម្រាលឥដ្ឋ ការកកិតរវាងកង់ ចរន្តខ្យល់ និងចលនារួមគ្នាដែលជាប់គ្នា បង្កើតបានជាបន្ទុកអគ្គិសនីសំខាន់ៗ៖

Wafer Gate Dielectric Breakdown៖ បន្ទុកអគ្គីសនីដែលមិនមានការគ្រប់គ្រងដែលកកកុញនៅលើសំបកខាងក្រៅរបស់មនុស្សយន្តអាចឆ្លងកាត់ចន្លោះខ្យល់ទៅកាន់ Front Opening Unified Pods (FOUPs) ឬដំណាក់កាល wafer ដែលបណ្តាលឱ្យមានការបំបែកអុកស៊ីដច្រកនៅក្នុងត្រង់ស៊ីស្ទ័រខ្នាតណាណូម៉ែត្រ។

ការចម្លងរោគដោយភាគល្អិតតាមរយៈការទាក់ទាញអេឡិចត្រូស្ទិច (ESA)៖ សាកសពមនុស្សយន្តដែលត្រូវបានចោទប្រកាន់ដើរតួជាមេដែកអគ្គិសនី ដែលទាក់ទាញភាគល្អិតតូចៗនៃខ្យល់ (<0.1μm) ដែលក្រោយមកអាចធ្លាក់ទៅលើបន្ទះស៊ីលីកុនទទេកំឡុងពេលដំណើរការត្រួតពិនិត្យ។

ការប្រៀបធៀប៖ ប្លាស្ទិក/លោហធាតុលាបពណ៌ស្តង់ដារ ទល់នឹងសែលអាលុយមីញ៉ូមស្រោបប្រឆាំងនឹងស្តូកទិក

សម្ភារៈសម្អាតសែល

ម៉ាទ្រីសខាងក្រោមប្រៀបធៀបសម្ភារៈសែលមនុស្សយន្តស្តង់ដារប្រឆាំងនឹងសំបកអាលុយមីញ៉ូមស្រោបប្រឆាំងនឹងឋិតិវន្តសម្រាប់បរិស្ថាន semiconductor fab៖

គុណសម្បត្តិវិជ្ជាជីវៈសំខាន់ៗនៅក្នុងម៉ាស៊ីនត្រួតពិនិត្យបន្ទប់អនាម័យ Semiconductor

សំណួរគេសួរញឹកញាប់

សំណួរទី 1: ហេតុអ្វីបានជាមនុស្សយន្តត្រួតពិនិត្យបន្ទប់ស្អាតមិនអាចប្រើអាលុយមីញ៉ូម anodized ស្តង់ដារដោយគ្មានថ្នាំកូតប្រឆាំងនឹងឋិតិវន្ត?

A: ស្តង់ដារ anodizing ច្បាស់លាស់បង្កើតជាស្រទាប់អុកស៊ីដអាលុយមីញ៉ូម ( Al ₂ O ₃) ដែលដើរតួជាអ៊ីសូឡង់អគ្គិសនី ( >10 ⊃1;⊃2; Ω ) ។ ស្រទាប់អ៊ីសូឡង់នេះចាប់បន្ទុក triboelectric នៅលើផ្ទៃដែលបង្កើតគ្រោះថ្នាក់ ESD ខ្ពស់នៅជិតឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិក wafer ងាយរងគ្រោះ។

សំណួរទី 2: តើថ្នាំកូតប្រឆាំងនឹងឋិតិវន្តខុសគ្នាពីថ្នាំកូតដែលមានចរន្តពេញលេញយ៉ាងដូចម្តេច?

ចម្លើយៈ ថ្នាំកូតដែលមានចរន្តអគ្គិសនីពេញលេញ ( <10 ⁴ Ω ) អនុញ្ញាតឱ្យបន្ទុកឋិតិវន្តបញ្ចេញស្ទើរតែភ្លាមៗ ដែលអាចបណ្តាលឱ្យមានការផ្ទុះមីក្រូយ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរនៅពេលប៉ះ។ ថ្នាំកូតប្រឆាំងនឹងឋិតិវន្ត ( 10⁶ - 10 ⁹) ហូរឈាមចេញបន្តិចម្តងៗ និងដោយសុវត្ថិភាពដោយមិនឆេះ។

សំណួរទី 3: តើការជូតខ្លួនញឹកញាប់ជាមួយនឹងជាតិអាល់កុល Isopropyl (IPA) បាត់បង់លក្ខណៈសម្បត្តិប្រឆាំងនឹងឋិតិវន្តដែរឬទេ?

ចម្លើយ៖ ទេ ថ្នាំកូតប្រឆាំងនឹងឋិតិវន្តឧស្សាហ៍កម្មថ្នាក់ទីខ្ពស់ រួមបញ្ចូលនូវសារធាតុ nano-fillers ទូទាំងម៉ាទ្រីសវត្ថុធាតុ polymer ឆ្លងកាត់។ មិនដូចថ្នាំបាញ់ថ្នាំប្រឆាំងនឹងឋិតិវន្តបណ្តោះអាសន្នទេ ថ្នាំកូតដែលបានព្យាបាលជាអចិន្ត្រៃយ៍មិនលាងសម្អាត ឬលុបចេញជាមួយ IPA ឬសារធាតុរំលាយសម្រាប់សម្អាតឡើយ។

សំណួរទី 4: តើទម្ងន់នៃសែលអាលុយមីញ៉ូមប្រឆាំងនឹងឋិតិវន្តប៉ះពាល់ដល់ដំណើរការ AMR របស់បន្ទប់ស្អាតយ៉ាងដូចម្តេច?

ចម្លើយ៖ ដង់ស៊ីតេទាបរបស់អាលុយមីញ៉ូម ( 2.7g/cm³ ) កាត់បន្ថយទម្ងន់មនុស្សយន្តទាំងមូលបើប្រៀបធៀបទៅនឹងឯករភជប់ដែក ដែលអនុញ្ញាតឱ្យម៉ូទ័រដ្រាយតូចជាងមុន ការបង្កើតកំដៅទាបនៅក្នុងបន្ទប់សម្អាត និងរហូតដល់ 20% - 30%  ប្រតិបត្តិការថ្មយូរជាងរវាងវដ្តនៃការសាក។

សំណួរទី 5: តើយន្តការដីត្រូវបានទាមទារអ្វីខ្លះដើម្បីធានាបាននូវមុខងាររបស់សែលប្រឆាំងនឹងឋិតិវន្តបានត្រឹមត្រូវ?

A: ថ្នាំកូត conductive ត្រូវតែភ្ជាប់ដោយអគ្គិសនីទៅនឹងតួអាលុយមីញ៉ូម តាមរយៈចំណុចបំប្លែងដែលមិនមានលាបពណ៌។ បន្ទាប់មក តួនឹងភ្ជាប់ទៅដីលើដី តាមរយៈឧបករណ៍ទប់ដែកដែលមានសុវត្ថិភាព ESD ឬច្រាសដីបន្តដែលប៉ះនឹងកម្រាល ESD របស់ fab។

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

សំបកអាលុយមីញ៉ូមស្រោបដោយសារធាតុប្រឆាំងនឹងឋិតិវន្ត តំណាងឱ្យតម្រូវការផ្នែកវិស្វកម្មចាំបាច់សម្រាប់មនុស្សយន្តត្រួតពិនិត្យបន្ទប់សម្អាត semiconductor ដោយផ្តល់នូវសុវត្ថិភាព ESD សរុប សូន្យការបញ្ចេញឧស្ម័ន ធន់នឹងសារធាតុគីមីខ្ពស់ និងការការពាររចនាសម្ព័ន្ធទម្ងន់ស្រាល។

ដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាពការជ្រើសរើសសម្ភារៈសម្រាប់សម្អាតបន្ទប់មនុស្សយន្ត៖

បញ្ជាក់ភាពធន់នៃផ្ទៃរលាយឋិតិវន្ត (10⁶ - 10⁹  Ω / sq)៖ អាណត្តិ fluoropolymer nano-conductive ឬថ្នាំកូតម្សៅដែលត្រូវបានសាកល្បងតាមស្តង់ដារ ANSI/ESD S20.20 និង ASTM D257 ។

ជ្រើសរើស 5052-H32 ឬ 6061-T6 អាលុយមីញ៉ូ៖ ប្រើ 5052-H32 សម្រាប់បន្ទះខាងក្រៅកោងដែលស្មុគស្មាញដែលទាមទារទម្រង់ខ្ពស់ ហើយបម្រុងទុក 6061-T6 សម្រាប់មូលដ្ឋានតួរចនាសម្ព័ន្ធ និងស៊ុមម៉ោនខាងក្នុង។

អនុវត្តសវនកម្មធន់នឹងគីមី និងការបញ្ចេញឧស្ម័ន៖ ធានាឱ្យអ្នកផ្គត់ផ្គង់ថ្នាំកូតផ្ទៀងផ្ទាត់ភាពធន់ទៅនឹងវដ្តនៃការលុប IPA 200+ និងផ្តល់របាយការណ៍ការចេញឧស្ម័នដែលបានបញ្ជាក់របស់ NASA SP-R-0022A (TML <0.1%, CVCM <0.01%) ។