Стандарты использования сжатого воздуха для полупроводниковой промышленности

Полупроводниковая промышленность имеет очень строгие требования к качеству сжатого воздуха, и для обеспечения качества продукции и стабильности производства необходимо соответствовать нескольким основным стандартам.Ниже приводится описание с точки зрения ключевых параметров, конструкции системы и норм управления:

Основные стандарты качества

1.Контроль твердых частиц.

• Класс чистотыСтепень 5 или выше по стандарту ISO 14644 – 1, т. е. количество частиц размером ≥ 0,1 мкн в воздухе не более 10 000 на кубический метр.Точное оборудование, такое как литографические машины, может потребовать более строгих стандартов 100 классов чистого помещения (≤ 3520 единиц / м3).
• Значение управления: Частицы могут поцарапать пластинку или загрязнять оптические элементы, что может привести к дефектам продукта.

2.Управление влажностью

• Температура росы: обычно требуется ниже -40°C, высококачественный процесс может потребовать ниже -70°C, соответствующее содержание воды всего несколько десятков ppm.
• Значение управления: предотвращение коррозии оборудования, короткого замыкания или загрязнения продукта конденсацией.

3.Контроль содержания нефти

• Предельное значениеОбщее содержание масла должно быть ниже 0,01 мг / м3, приближающееся к состоянию без масла.
• Значение управленияПредотвращение загрязнения чувствительных элементов масляными веществами или влияния на процесс осаждения пленки.

4.Контроль за химическими загрязнителями

• Запрещенные компоненты: не должны содержать кислотные, щелочные вещества, аммиак, сульфиды и другие коррозионные или загрязняющие вещества.
• Значение управленияПредотвращение дефектов поверхности пластин или коррозии оборудования, вызванной химическими загрязнителями.

5.Микробиологический контроль

• Особые требования: в атерильной упаковке и других звеньях необходимо контролировать концентрацию микроорганизмов с помощью высокоэффективной фильтрации и ультрафиолетовой бактерицилизации.
• Значение управленияПредотвращение размножения микроорганизмов, влияющих на урожайность продукта.

II. Система проектирования и требования к оборудованию

1.Процесс обработки сжатого воздуха

• Типичная конфигурация: воздушный компрессор→ буферный бак→ задний охладитель→ многоступенчатый фильтр (удаление пыли, удаление масла)→ сушильная машина (адсорбционный или замороженный)→ терминальный фильтр→ точка потребления газа.
• Основное оборудование：
  • Сушильные машины: адсорбционная сушильная машина может достичь температуры росы -70°C, холодильная сушильная машина подходит для общего потребления.
  • Фильтры: требуется высокоэффективный фильтр, эффективность фильтрации частиц 0,01 мкн достигает 99,99%.

2.Трубопровод и хранение

• Требования к материалу: Главная трубопровода из нержавеющей стали 304L или 316L, после сварки необходимо провести пассивную обработку кислотой, шероховатость внутренней стенки ≤0,8 мкм.
• Нормы компоновки: уклон трубопровода ≥1%, каждые 30 м устанавливается дренажный клапан, чтобы избежать накопления конденсата.

3.Стабильность давления и расхода

• Контроль давленияСтабильность должна находиться в пределах требований оборудования (например, 0,5 – 0,7 МПа), диапазон колебаний ≤ ± 0,05 МПа.
• Гарантия потокаДинамическое регулирование с помощью оптимизированной емкости газовых резервуаров (рекомендуется удовлетворить потребление газа в течение 30 минут) и преобразующего компрессора частоты.

III. Операционные нормы управления

1.Мониторинг и обнаружение

• Онлайн мониторинг: установка счетчика твердых частиц, прибора точки росы, прибора для обнаружения масла для мониторинга качества воздуха в режиме реального времени.
• Регулярные проверки:: Ежеквартальное проведение полного тестирования, включая химические загрязнители и микроорганизмы, заказывалось третьим сторонам.

2.Техническое обслуживание

• Замена фильтра: в зависимости от индикатора дифференциального давления, заменяйте фильтр каждые 3 – 6 месяцев.
• Регенерация сушилок: адсорбционные сушилки должны периодически заменять молекулярный сит, холодильные сушилки должны очищать конденсаторы.
• Очистка трубопроводов: Продувка сжатым воздухом проводится один раз в год для удаления присоединений к внутренней стенке трубопровода.

3.Управление чрезвычайными ситуациями

• Резервное оборудование: оснащение резервных компрессоров и сушилок для обеспечения того, чтобы единая точка отказа не повлияла на производство.
• Устранение аномальных давлений: При превышении колебаний давления система автоматически переключается на резервный источник воздуха и срабатывает сигнал тревоги.

IV. Различия в применении в отраслях

V. Заключение

Стандарты на сжатый воздух в полупроводниковой промышленности являются краеугольным камнем контроля качества, который должен быть достигнут посредством точной системы проектирования, строгого выбора оборудования и стандартизированного управления эксплуатацией.Предприятие должно создать систему контроля качества всего процесса от вывода воздушного компрессора до точки потребления газа, а также разработать внутренние правила в сочетании со стандартами ISO 8573 или GB / T 13277, чтобы обеспечить качество сжатого воздуха, отвечающее жестким требованиям полупроводникового процесса.