Εξοπλισμός Μετρολογίας Ημιαγωγών & Ηλεκτρονικής Κατασκευής
Η κατασκευή ημιαγωγών είναι ένα από τα πιο ευαίσθητα στη μόλυνση περιβάλλοντα παραγωγής που υπάρχουν.
Σε προηγμένους κόμβους διεργασιών, σωματίδια πολύ μικρότερα από μια ανθρώπινη τρίχα μπορούν να προκαλέσουν θανατηφόρα ελαττώματα σε ολοκληρωμένα κυκλώματα.
Ένα μεμονωμένο σωματίδιο που εναποτίθεται κατά τη λιθογραφία, την εναπόθεση ή τη συσκευασία μπορεί να καταστήσει ολόκληρη τη μήτρα μη λειτουργική.
Για αυτόν τον λόγο, η κατασκευή ημιαγωγών εξαρτάται από τη συνεχή επαλήθευση:
Επίπεδα επιφανειακής μόλυνσης
Βαθμονόμηση συστήματος επιθεώρησης
Συμπεριφορά ροής αέρα σε περιβάλλοντα διεργασιών
Ακρίβεια ανίχνευσης σωματιδίων
Επαναληψιμότητα διεργασιών σε όλα τα εργαλεία και τις γραμμές παραγωγής
Applied Physics Αναπτύσσει μετρολογικά πρότυπα και εξοπλισμό διεργασιών που χρησιμοποιείται για την επαλήθευση ότι αυτά τα συστήματα λειτουργούν εντός καθορισμένων ανοχών.
Τα εργαλεία επιθεώρησης είναι αξιόπιστα μόνο εάν οι μετρήσεις τους παραμένουν βαθμονομημένες και ιχνηλάσιμες.
Τα συστήματα επιθεώρησης σάρωσης επιφανειών (SSIS), οι σαρωτές πλακιδίων και τα εργαλεία ανίχνευσης σωματιδίων μετρούν τα επίπεδα μόλυνσης σε νανομετρικά εύρη.
Με την πάροδο του χρόνου, τα οπτικά συστήματα, οι αισθητήρες και οι αναφορές βαθμονόμησης μεταβάλλονται.
Χωρίς γνωστά πρότυπα αναφοράς, οι μηχανικοί δεν μπορούν να επιβεβαιώσουν εάν τα ανιχνευόμενα σωματίδια αντιπροσωπεύουν πραγματική μόλυνση ή σφάλμα μέτρησης.
Τα πρότυπα βαθμονόμησης επιτρέπουν στους μηχανικούς διεργασιών να επαληθεύουν:
Ευαισθησία ανίχνευσης
Ακρίβεια μεγέθους σωματιδίων
Εργαλείο επιθεώρησης που ταιριάζει σε όλες τις γραμμές παραγωγής
Μετατόπιση της διαδικασίας με την πάροδο του χρόνου
Αυτή η επαλήθευση είναι απαραίτητη για τη διατήρηση της σταθερότητας της απόδοσης και των ιχνηλασιμοτήτων των αποτελεσμάτων μέτρησης.
Τα πρότυπα βαθμονόμησης πλακιδίων χρησιμοποιούνται για την επαλήθευση της ακρίβειας των συστημάτων επιθεώρησης πλακιδίων.
Αυτά τα πρότυπα περιέχουν επακριβώς εναποτιθέμενα μεγέθη σωματιδίων με γνωστές κατανομές που επιτρέπουν στους μηχανικούς να επιβεβαιώσουν εάν τα εργαλεία επιθεώρησης ανιχνεύουν σωστά τη μόλυνση.
Τυπικές εφαρμογές περιλαμβάνουν:
Βαθμονόμηση συστημάτων επιθεώρησης επιφάνειας σάρωσης (SSIS)
Επαλήθευση ευαισθησίας εργαλείου επιθεώρησης πλακιδίων
Εργαστήρια ανάπτυξης διεργασιών και έρευνας
Αντιστοίχιση εργαλείων μεταξύ γραμμών παραγωγής ημιαγωγών
Δοκιμές αποδοχής νέου εξοπλισμού επιθεώρησης
Τα σωματίδια συνήθως εναποτίθενται χρησιμοποιώντας μονοδιασπαρμένες μικροσφαίρες, επιτρέποντας την ακριβή επαλήθευση των ορίων ανίχνευσης.
Οι πλακέτες βαθμονόμησης παρέχουν ιχνηλάσιμα σημεία αναφοράς που υποστηρίζουν τη σταθερότητα της διεργασίας και τη βελτιστοποίηση της απόδοσης.
Τα πρότυπα σωματιδίων χρησιμοποιούνται για τη βαθμονόμηση οργάνων που ανιχνεύουν αερομεταφερόμενη και επιφανειακή μόλυνση σε εγκαταστάσεις ημιαγωγών.
Τυπικές εφαρμογές περιλαμβάνουν:
Βαθμονόμηση μετρητή σωματιδίων λέιζερ
Συστήματα παρακολούθησης αερολυμάτων
Μέτρηση μόλυνσης καθαρού χώρου
Ανάλυση μόλυνσης εργαλείων διεργασίας
Αυτά τα πρότυπα κατασκευάζονται χρησιμοποιώντας αυστηρά ελεγχόμενες κατανομές μεγέθους σωματιδίων για να διασφαλιστεί η συνέπεια των μετρήσεων.
Χωρίς ιχνηλάσιμα πρότυπα σωματιδίων, τα συστήματα παρακολούθησης της μόλυνσης δεν μπορούν να επιβεβαιώσουν αξιόπιστα το μέγεθος των σωματιδίων ή την ακρίβεια της συγκέντρωσης.
Οι καθαροί χώροι ημιαγωγών βασίζονται σε προσεκτικά ελεγχόμενη ροή αέρα για την απομάκρυνση των αερομεταφερόμενων σωματιδίων από ευαίσθητες περιοχές διεργασιών.
Ακόμη και μικρές διαταραχές της ροής του αέρα μπορούν να προκαλέσουν την εναπόθεση σωματιδίων σε πλακίδια κατά τη διάρκεια κρίσιμων λειτουργιών, όπως:
Φωτολιθογραφία
Χαλκογραφία
Κατάθεση
Συσκευασία και συναρμολόγηση
Η οπτικοποίηση της ροής του αέρα επιτρέπει στους μηχανικούς να επιβεβαιώσουν ότι ο αέρας κινείται μακριά από τις επιφάνειες των πλακιδίων αντί να κινείται προς αυτές.
Οι μελέτες οπτικοποίησης χρησιμοποιούνται συνήθως για την αξιολόγηση:
Συμπεριφορά ροής αέρα εξαγωγής εργαλείου
Επιπτώσεις στην εγκατάσταση εξοπλισμού
Χρόνος αποκατάστασης από τη συντήρηση
Άνοιγμα θυρών και αλληλεπίδραση προσωπικού
Σταθερότητα ροής αέρα στον θάλαμο διεργασίας
Αυτές οι μελέτες βοηθούν στην πρόληψη συμβάντων μόλυνσης που θα μπορούσαν να προκαλέσουν απώλεια απόδοσης.
Πέρα από τα πρότυπα μετρολογίας ημιαγωγών, Applied Physics υποστηρίζει την κατασκευή ηλεκτρονικών ειδών με εξοπλισμό παραγωγής Surface Mount Technology.
Οι γραμμές παραγωγής SMT χρησιμοποιούνται για τη συναρμολόγηση πλακετών τυπωμένων κυκλωμάτων που υποστηρίζουν ημιαγωγικές συσκευές σε βιομηχανικές, ιατρικές, αεροδιαστημικές και ερευνητικές εφαρμογές.
Ο τυπικός εξοπλισμός SMT περιλαμβάνει:
Διαλέξτε και τοποθετήστε μηχανές
Φούρνοι ανακύκλωσης
Εκτυπωτές κόλλας συγκόλλησης
Συστήματα αυτοματοποιημένης οπτικής επιθεώρησης (AOI)
Μεταφορείς χειρισμού PCB
Συστήματα εκτύπωσης με στένσιλ
Αυτά τα συστήματα χρησιμοποιούνται σε υπηρεσίες κατασκευής ηλεκτρονικών ειδών (EMS), σε εργαστήρια πρωτοτύπων και σε προηγμένα περιβάλλοντα κατασκευής.
Συνδυάζοντας εργαλεία μετρολογικής επαλήθευσης με εξοπλισμό παραγωγής ηλεκτρονικών ειδών, Applied Physics υποστηρίζει τόσο την επικύρωση μόλυνσης όσο και την υποδομή συναρμολόγησης ηλεκτρονικών.
Εάν η παρακολούθηση της απόκλισης ή της μόλυνσης των μετρολογικών συστημάτων γίνει αναξιόπιστη, οι μηχανικοί ενδέχεται να χάσουν την ορατότητά τους στη σταθερότητα της διαδικασίας.
Οι πιθανές συνέπειες περιλαμβάνουν:
Μη ανιχνευμένη μόλυνση από πλακίδια
Μειωμένη απόδοση παραγωγής
Διακύμανση διεργασίας μεταξύ εργαλείων
Ψευδή αποτελέσματα επιθεώρησης
Χρόνος διακοπής λειτουργίας της γραμμής παραγωγής
Λανθασμένα διαγνωσμένες πηγές ελαττωμάτων
Η βαθμονόμηση και η επαλήθευση μόλυνσης παρέχουν την απαραίτητη σιγουριά μέτρησης για τη διατήρηση σταθερών διαδικασιών κατασκευής ημιαγωγών.
Applied Physics Ο ημιαγωγικός εξοπλισμός χρησιμοποιείται σε:
Εγκαταστάσεις κατασκευής ημιαγωγών (fabs)
Εργαστήρια επιθεώρησης πλακιδίων
Εγκαταστάσεις ανάπτυξης διεργασιών
Υπηρεσίες κατασκευής ηλεκτρονικών ειδών (EMS)
Εργαστήρια προηγμένης έρευνας
Συσκευασία και εργασίες συναρμολόγησης ημιαγωγών
Αυτά τα περιβάλλοντα απαιτούν συνεπή ιχνηλασιμότητα μετρήσεων και έλεγχο της μόλυνσης.
Οι τυπικοί χρήστες περιλαμβάνουν:
Μηχανικοί διεργασιών ημιαγωγών
Μηχανικοί απόδοσης
Ειδικοί μετρολογίας
Μηχανικοί εγκαταστάσεων καθαρών χώρων
Ομάδες εγκατάστασης εξοπλισμού
Επιστήμονες ερευνητικών εργαστηρίων
Αυτές οι ομάδες βασίζονται σε πρότυπα βαθμονόμησης και εργαλεία επαλήθευσης διεργασιών για τη διατήρηση της ακεραιότητας των μετρήσεων.
Ένα πρότυπο πλακιδίου βαθμονόμησης είναι ένα πλακίδιο αναφοράς που περιέχει σωματίδια που έχουν εναποτεθεί με ακρίβεια και χρησιμοποιούνται για την επαλήθευση της ακρίβειας των συστημάτων επιθεώρησης πλακιδίων.
Επιτρέπουν στους μετρητές σωματιδίων και στα εργαλεία ανίχνευσης μόλυνσης να επιβεβαιώνουν ακριβείς μετρήσεις μεγέθους και μετρήσεις συγκέντρωσης.
Η ακατάλληλη ροή αέρα μπορεί να μεταφέρει σωματίδια προς τις επιφάνειες των πλακιδίων κατά τη διάρκεια ευαίσθητων βημάτων της διαδικασίας, προκαλώντας θανατηφόρα ελαττώματα.
Η βαθμονόμηση συνήθως εκτελείται κατά την εγκατάσταση, τη συντήρηση και την περιοδική επαλήθευση της διαδικασίας για να διασφαλιστεί η ακρίβεια των μετρήσεων.
Οι γραμμές παραγωγής SMT συναρμολογούν ηλεκτρονικά συστήματα που ενσωματώνουν εξαρτήματα ημιαγωγών σε λειτουργικές συσκευές.
