การทดสอบโครงสร้างพื้นฐานในยุค 2 นาโนเมตร: เครื่อง Lithography ของ ASML ขับเคลื่อนการกระโดดในขนาดห้องสะอาด

อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ & rsquo; s ผลักดันเข้าสู่โหนด 2 นาโนเมตรเป็น & rsquo; t เพียงแค่วัสดุหรือกระบวนการท้าทาย— มัน’ s จุดเปลี่ยนโครงสร้างพื้นฐาน ASML & rsquo; ระบบ lithography EUV สูง NA ล่าสุดต้องการการควบคุมสิ่งแวดล้อมที่ไม่เคยมีมาก่อน: การแยกการสั่นสะเทือนภายใน ± 5 นาโนเมตรความมั่นคงอุณหภูมิของ ± 0.1 และองศา; C และระดับการปนเปื้อนโมเลกุลในอากาศ (AMC) ที่วัดในส่วนต่อล้านล้าน ความต้องการเหล่านี้เกิดขึ้นโดยตรงการออกแบบห้องสะอาด บังคับให้ผู้ผลิตประเมินอีกครั้งทุกองค์ประกอบ จากการจัดประเภทห้องสะอาดไปยังการประกอบผนัง, การบูรณาการเพดานและการเส้นทางสารประโยชน์ สําหรับโรงงานอิเล็กทรอนิกส์และเซมิคอนดักเตอร์ที่ขยายการผลิตที่ขอบเขตนี้ วิศวกรรมห้องสะอาดไม่ได้เป็นฟังก์ชั่นสน มัน’ เป็นสิ่งที่ช่วยให้เกิดผลผลิต การผลิต และการนําเทคโนโลยี การเปลี่ยนแปลงนี้ทําให้ความกดดันใหม่ผู้ผลิตห้องสะอาดผู้รวมระบบ และผู้จัดจำหน่ายส่วนประกอบ เพื่อส่งโซลูชั่นที่ไม่เพียง แต่เป็นไปตาม แต่เป็นไปได้ในอนาคตสําหรับเครื่องมือรุ่นถัดไป ในบริบทนี้ การเลือกที่เหมาะสมอุปกรณ์สำหรับห้องสะอาดการตรวจสอบความสมบูรณ์ของการไหลของอากาศ และการจัดตำแหน่งสถาปัตยกรรมแบบโมดูลกับรอยตัวเครื่องมือกลายเป็นการตัดสินใจจัดซื้อทางกลยุทธ ไม่ใช่แค่การปรับปรุงสิ่งอำนวยความสะดวก

ส่วน 1: จากชั้น 100 ถึงชั้นย่อย 10— การกําหนดใหม่การจัดประเภทห้องสะอาดสำหรับการรวม EUV

ASML & rsquo; เครื่องสแกน EUV ที่มีความจุสูง NA ทํางานในสภาพแวดล้อมที่แม้กระทั่งอนุภาคที่ติดตามอาจทําให้รูปแบบลดลงหรือข้อผิดพลาดซ้อนกัน ในขณะที่ fabs เก่ามักจะพึ่งพาห้องสะอาดชั้น 100 (ISO Class 5) โซนสำหรับอ่าว photolithography, วันนี้ & rsquo; s สายนําเบิด 2 นานามิเตอร์ต้องการท้องถิ่นชั้นย่อย 10 (ISO ชั้น 4) หรือแม้กระทั่ง ISO ชั้น 3 เงื่อนไขโดยตรงรอบรอบเท้าเครื่องมือ. นี่คือ & rsquo; t ทฤษฎี— มัน’ ความเป็นจริงในการดำเนินงาน การบรรลุความเข้มงวดดังกล่าวการจัดประเภทห้องสะอาดต้องการการปรับระดับใหม่ทั้งหมดในสามชั้น: การจัดการอากาศ, ห่อโครงสร้าง และความสมบูรณ์ของพื้นผิว

การกระจายอากาศต้องเปลี่ยนจากการไหลลามิเนอร์จากด้านบนลงไปยังการตั้งค่าไฮบริด มักจะรวมโมดูลเพดานอากาศที่เจาะต่ําพิเศษ (ULPA) กับผนังการหมุนเวียนรอบและห้องพักกลับมาใต้พื้น ที่เพดานห้องสะอาดยา — แม้ว่ามีชื่อเป็นวิทยาศาสตร์ชีวิต ได้กลายเป็นมาตรฐานสําหรับเพดานเกรดเซมิคอนดักเตอร์เนื่องจากการออกแบบแผงปะเก็นที่ไม่รั่วไหล, แสงที่บูรณาการและการบูรณาการอย่างราบรื่นกับ FFU (หน่วยกรองพัดลม) เช่นเดียวกันแผงห้องสะอาดยาได้รับการระบุมากขึ้นสําหรับตู้เครื่องมือที่ใช้ในโรงงาน: แกนอลูมิเนียมคอมโพสิตที่ไม่สูญเสียไฟฟ้าสถิต (ESD) ที่มีพื้นผิวเรียบและทำความสะอาดได้ที่ต้านทานการปล่อยก๊าซเคมีในระห

ความซื่อสัตย์ของโครงสร้างขยายไปยังอินเตอร์เฟซการดูกระจกหน้าต่างแก้วคู่ — ด้วยการเติมก๊าซเฉพาะและเคลือบนํา— ตอนนี้เป็นมาตรฐานสําหรับพอร์ตสังเกตเครื่องมือ EUV พวกเขาให้ความมั่นคงทางความร้อน การป้องกัน EMI และการมองเห็นได้โดยไม่มีอนุภาค ในขณะที่รักษาความแตกต่างของความดันระหว่างโซนติดกัน และเนื่องจากหน้าต่างการบำรุงรักษาเครื่องมือมีการวางแผนอย่างแน่นอน จุดเข้าถึงจะต้องมีความปลอดภัยและรวดเร็ว:การจัดประเภทห้องสะอาดการปฏิบัติตามบานพับบนผ่านเช่นกล่องผ่านอลูมิเนียมออกแบบเพื่อความสมบูรณ์แบบ ISO Class 4 ด้วยประตูที่เชื่อมต่อกัน การฆ่าเชื้อ UV และการกรอง HEPA

ในที่สุด การย้ายข้างนอกห้องสะอาดชั้น 10000โซนบัฟเฟอร์ (ISO Class 7) สะท้อนแนวโน้มที่กว้างขึ้น: การจัดประเภทไม่สม่ำเสมออีกต่อไป มัน’ s แบ่งโซน, แบ่งชั้น, และจัดการอย่างไดนามิก นั่นหมายความว่าของคุณการออกแบบห้องสะอาดต้องรองรับความดันที่แตกต่างกัน, การติดตามอนุภาคในเวลาจริงที่ระดับเครื่องมือ, และคุณสมบัติใหม่อย่างรวดเร็วหลังจากการบำรุงรักษา ทำให้ส่วนประกอบแบบโมดูลที่ได้รับการตรวจสอบสิ่งจำเป็น ไม่ใช่ตัวเลือก

ส่วน 2: ความแม่นยำแบบโมดูล— วิธีการที่ส่วนประกอบมาตรฐานเร่ง Fab Ramp-Up

ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ เวลาถึงปริมาณเป็นตัวแตกต่างในการแข่งขัน และห้องสะอาดที่สร้างขึ้นด้วยไม้แบบดั้งเดิมสามารถล่าช้าการเพิ่มขึ้นโดย 6– 9 เดือน ระบบห้องสะอาดแบบโมดูลอร์ได้ปรากฏขึ้นเป็นโซลูชั่นที่ต้องการสําหรับโซนการรวม EUV ให้ประสิทธิภาพที่ได้รับการรับรองจากโรงงาน ลดแรงงานในสถานที่ และความสามารถติดตามวัสด แต่ โมดูล” ไม่ & rsquo; t หมายถึง generic มันหมายความว่าส่วนประกอบที่ออกแบบมาเพื่อวัตถุประสงค์ที่ออกแบบมาเพื่อความน่าเชื่อถือและความสามารถในการใช้งานร่วมกันในระดับเซมิคอนดั

ใช้ระบบผนัง:แผงห้องสะอาดยาตอนนี้ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายไม่สำหรับการใช้ยา— แต่สำหรับโปรไฟล์การปล่อย VOC ต่ำที่ได้รับการรับรอง ความมั่นคงของมิติภายใต้วงจรความชื้น และความเข้ากันได้กับโปรโตคอลการปลดปนเปื้อนเปอร์ออกไซด์และโอโซนที่รุนแ แผงเดียวกันเหล่านี้รวมอย่างราบรื่นกับการกรอบโครงสร้างที่รองรับความต้องการของภาระแบบไดนามิกของเครื่องมือลิโทรแกรฟิกหลายตัน โดยไม่ส่งการสั่นสะเทือนขนาดเล็ก

เพดานไปตาม เอเพดานห้องสะอาดยาระบบ— มีโมดูล ULPA ที่มีสายล่วงหน้า, เครื่องดับเพลิงที่บูรณาการและประตูเข้าถึงเครื่องมือ ลดเวลาในการติดตั้งได้ถึง 40% เมื่อเทียบกับตารางที่ประกอบในสนาม และเมื่อคู่กับกระจกหน้าต่างแก้วคู่ที่ตรงกับความหนาของแผงและโปรไฟล์ปะเก็น โซนการตรวจสอบด้วยภาพรักษาอัตราการสลายความดันที่สม่ำเสมอและความต้านทานการเข้าไปในอนุภาค

แล้วมี’ ฮาร์ดแวร์ที่ช่วยให้กระแสการทำงาน เอสถานีทำความสะอาดเป็น’ t เพียงแค่อ่างน้ํา— มัน’ สถานีทํางานที่มีสแตนเลสที่กรอง HEPA พร้อมวงจรล้างที่สามารถตั้งโปรแกรมได้และการตรวจสอบความนํา ใช้สําหรับผู้นำเวเฟอร์และการปลดปนเปื้อนของ reticle pod ก่อนเข้าเครื่องมือ เช่นเดียวกันอุปกรณ์ห้องสะอาดเช่น หุ้มกระแสลามินาร์ต้องตอบสนองเกณฑ์ ISO 14644-1 Class 3 ที่พื้นผิวทำงาน สิ่งสำคัญสำหรับการจัดการหน้ากากและการเตรียมการวัดสะอาด laminar ไหลหมวกตัวอย่างเช่น ให้การไหลของอากาศในแนวตั้งที่ 0.45 m / s ± 10% ด้วยความผิดพลาดศูนย์ที่เครื่องบินทำงาน— ได้รับการตรวจสอบตาม IEST-RP-CC002.3

แม้กระทั่งการเคลื่อนย้ายก็เป็นสิ่งสำคัญ ด้วยเครื่องมือที่ต้องการการปรับเทียบและบริการออปติกส์บ่อยครั้ง การย้ายอุปกรณ์โดยไม่ต้องส่งผลต่อความสมบูรณ์ของโซนเป็นสิ่งสำคัญ นั่น’ ทำไมติดตั้งยานพาหนะ laminar hoods— เช่นเคลื่อนย้ายยานพาหนะ laminar — กำลังได้รับการดึง: พวกเขารวมการไหลของอากาศ ISO Class 3 กับความสามารถในการเคลื่อนไหวที่ใช้ลูกกล้า ทําให้โซนฆ่าเชื้อตามความต้องการได้ทุกที่ในอ่าว เหล่านี้เป็น’ t add-ons— พวกเขา’ ภารกิจที่สำคัญอุปกรณ์ห้องสะอาดที่ทำให้สายการผลิต 2 นาโนเมตร

ส่วนที่ 3: การเลือกผู้ผลิตห้องสะอาดที่เหมาะสมสําหรับโครงการขนาดเซมิคอนดักเตอร์

การเลือกผู้ผลิตห้องสะอาดคู่ค้าสําหรับโครงการ 2-nm node คือ & rsquo; t เกี่ยวกับการเปรียบเทียบโบรชัวร์ & mdash; มัน’ s เกี่ยวกับการตรวจสอบความสามารถในการดําเนินการในระดับ โรงงานเซมิคอนดักเตอร์ต้องการมากกว่าการรับรอง ISO พวกเขาต้องการคู่ค้าที่เข้าใจความต้องการของอินเตอร์เฟส OEM ของเครื่องมือ มาตรฐานการใช้งานที่ดี (เช่น SEMI F57) และความเข้มงวดในการตรวจสอบระบบคุณภาพ IDM ทั่วโลก

เริ่มต้นด้วยความลึกในการตรวจสอบ นําผู้ผลิตห้องสะอาดไม่ & rsquo; t เพียงทดสอบความเร็วในการไหลของอากาศ— พวกเขาดำเนินการรับรอง ISO 14644-3 จากบุคคลที่สามในระดับเต็มรูปแบบบนชุดโมดูลที่สมบูรณ์ รวมถึงการสลายความดัน การจัดแผนที่นับอนุภาค และการทดสอบการฟื้นฟูหลั พวกเขายังรักษาบันทึกวัสดุที่สามารถติดตามได้: ทุกชุดปะเก็น, สารปิดผนึก, และแผงได้รับการบันทึกสําหรับข้อมูลการออกก๊าซ (ตาม ASTM E595), การกระจายไฟ (ASTM E84), และประสิทธิภาพ ESD (

ที่สอง ประเมินความยืดหยุ่นของโซ่การจัดหา ด้วยเวลานำส่วนประกอบที่เข้ากันได้กับ EUV ที่ยาวนานกว่า 24 สัปดาห์ ผู้ผลิตต้องมีสินค้าคลังกลยุทธ์ โดยเฉพาะสำหรับรายการที่มีความแม่นยำสูงเช่นกระจกหน้าต่างแก้วคู่ด้วยเคลือบป้องกันการสะท้อนแสง, นําหรือขนาดที่กำหนดเองเพดานห้องสะอาดยาโมดูล ค้นหาผู้จัดจำหน่ายที่มีข้อตกลงการจัดหาคู่และคลังสินค้าในภูมิภาค สําคัญเมื่อการจัดส่งที่ล่าช้าเดียวอาจหยุดการใช้งานเครื่องมือ

ที่สาม ประเมินการสนับสนุนการบูรณาการ ผู้จัดจำหน่ายให้บริการแบบครบวงจรหรือไม่ รวมถึงวิศวกรรมอินเตอร์เฟส HVAC, การออกแบบการยึดสิ่งแผ่นดินไหว, และการสนับสนุนการเปิดใช้งานห้องสะอาดที่สอดคล้องกับ ASML & rsquo; โปรโตคอลการทดสอบการยอมรับสถานที่ (SAT)? พวกเขาสามารถค้นหาวิศวกรร่วมกันในระหว่างการติดตั้งเครื่องมือได้หรือไม่ เพื่อแก้ไขปัญหาการรบกวนการไหลของอากาศหรือความไม่สมดุลของความดันใ ที่บูธสะอาดอะคริลิคตัวอย่างเช่นอาจทำหน้าที่เป็นช่องวัดการวัดชั่วคราว— แต่เฉพาะถ้าการออกแบบของมันเพื่อความดันกลับไอเสียของเครื่องมือ, การโหลดพื้น, และการรวมกับระบบ BMS ทั่วfab

ในที่สุด พิจารณาความร่วมมือของวงจรชีวิต โหนด Semiconductor พัฒนาอย่างรวดเร็ว ของคุณการออกแบบห้องสะอาดควรอนุญาตให้มีการติดตั้ง— ไม่ว่าจะเป็นการปรับปรุง FFU เป็นกรอง ULPA ที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้น การเพิ่มเครื่องขัด AMC หรือการขยายความสามารถในการผ่าน ซัพพลายเออร์ที่ให้บริการแบบจำลองคู่ดิจิตอล ความคล่องตัวในการเปลี่ยนคำสั่ง และการติดตามประสิทธิภาพหลังการติดตั้งได้รับการจัดตั้งเพื่อสนับสนุนแผนที่ถน ไม่ใช่แค่การสร้างปัจจุบันของคุณ

คำถามที่ถามบ่อย

Q1: การจัดประเภทห้องสะอาดที่จําเป็นสําหรับ ASML’ เครื่องมือ lithography EUV สูง NA?

ASML ระบุท้องถิ่น ISO Class 3 (เทียบเท่ากับห้องสะอาดชั้น 100ในเงื่อนไขเก่า Fed-Std-209E) โดยตรงรอบเครื่องสแกน’ คอลัมน์แสงและขั้นตอนตาราง โซนบริการเครื่องมือรอบๆ โดยทั่วไปจะต้องการ ISO Class 4 – 5 ในขณะที่อ่างทั่วไปอาจทำงานที่ ISO Class 7 (ห้องสะอาดชั้น 10000). การปฏิบัติตามกฎหมายอย่างเต็มที่ต้องการความดันที่จัดเก็บโซน การติดตามอนุภาคในเวลาจริง และเวลาการกู้คืนที่ได้รับการตรวจสอบภายใต้ 20 วินาทีหลั ได้รับการตรวจสอบตาม ISO 14644-3

Q2: ส่วนประกอบห้องสะอาดเกรดยาสามารถใช้ในโรงงานเซมิคอนดักเตอร์ได้หรือไม่?

ใช่— และพวกเขา’ re มากขึ้นที่ชอบ.แผงห้องสะอาดยาและเพดานห้องสะอาดยาระบบตอบสนองหรือเกินความต้องการของเซมิคอนดักเตอร์สําหรับการออกก๊าซต่ำ, ความเรียบของพื้นผิว, และความสะอาด โปรไฟล์ VOC ที่ได้รับการรับรอง, การตกแต่งที่สอดคล้องกับ ESD, และการก่อสร้างที่มีปะเก็นทําให้พวกเขาเหมาะสำหรับตู้เครื่องมือ EUV และอ่างวัด เพียงแค่ให้แน่ใจว่าผู้จัดจำหน่ายยืนยันประสิทธิภาพตามมาตรฐาน SEMI— ไม่เพียง ISO หรือ USP < 797>.

Q3: แผงหน้าต่างแก้วคู่จะปรับปรุงประสิทธิภาพห้องสะอาดในพื้นที่การวาดลาย?

กระจกหน้าต่างแก้วคู่ให้การแยกความร้อน, เสียงและอนุภาคที่สําคัญ การเติมอาร์กอนหรือคริปตันที่ปิดผนึกช่วยลดกระแสน้ำที่พอร์ตดู ป้องกันความผิดปกติท้องถิ่นที่อาจรบกวนการไหล laminar การเคลือบที่นำไฟให้สามารถกระจายได้อย่างคงที่ ในขณะที่การก่อสร้างลามิเนตตอบสนองความต้องการในการกระแทกและการจัดอันดับเพลิง ในทางปฏิบัติพวกเขาลดการเข้าไปของอนุภาคผ่านจุดสังเกตโดย > 90% เทียบกับตัวเลือกแบบแผงเดียว และรองรับความดันแตกต่างที่มั่นคงข้ามขอบเขต ISO Class 3/4