نحوه طراحی محافظ الکترومغناطیسی برای اتاق تمیز نیمه هادی SiC

محافظت الکترومغناطیسی به طور فزاینده ای به یک ملاحظه مهم در طراحی اتاق تمیز برای تولید نیمه هادی SiC تبدیل شده است.

از آنجایی که نیمه هادی های SiC دارای مقاومت الکتریکی بالایی هستند، میدان های الکترومغناطیسی خارجی می توانند بر توزیع بار و پتانسیل الکتریکی سطح تأثیر بگذارند. طراحی محافظ مناسب می تواند به کاهش این اختلالات در فرآیندهای نیمه هادی حساس کمک کند.

آیا کل اتاق تمیز به محافظت الکترومغناطیسی نیاز دارد؟

ضروری نیست.

اتاق تمیز نیمه هادی SiC باید بر اساس شرایط قرار گرفتن در معرض زیرلایه، حساسیت فرآیند و حساسیت الکترومغناطیسی تجهیزات تقسیم شود.

هنگامی که ویفرها در حامل های مهر و موم شده باقی می مانند، خود حامل می تواند سطح مشخصی از محافظت الکترومغناطیسی را فراهم کند. مواد پلیمری رسانا یا ساختارهای پلیمری با پوشش فلزی ممکن است برای حامل های ویفر استفاده شوند و محفظه حامل باید به طور الکتریکی زمین شود.

هنگامی که ویفرها از حامل خارج شده و مستقیماً در معرض محیط اتاق تمیز قرار می گیرند، محافظت در سطح ساختمان اهمیت بیشتری پیدا می کند.

مناطق حیاتی برای محافظت الکترومغناطیسی

منطقه فوتولیتوگرافی

پس از پوشش فوتورزیست، سطح زیرلایه می تواند به طور خاص به تغییرات پتانسیل الکتریکی حساس شود. محافظت الکترومغناطیسی می تواند به حفظ یکنواختی پوشش و دقت لیتوگرافی کمک کند.

منطقه CMP

کنترل پتانسیل سطح برای حفظ رفتار پایدار دوغاب و عملکرد یکنواخت پولیش مهم است.

منطقه بازرسی

سیستم های بازرسی پرتو الکترونی و پرتو یونی به اختلالات الکترومغناطیسی بسیار حساس هستند. بنابراین، محافظت مستقل برای مناطق بازرسی حیاتی توصیه می شود.

ساختارهای محافظ رایج

ساختارهای محافظ الکترومغناطیسی اتاق تمیز می توانند شامل موارد زیر باشند:

• صفحات فلزی
• لایه های مش فلزی
• ساختارهای محافظ رسانا تعبیه شده

این ساختارها را می توان در دیوارها، سقف ها و کف ها نصب کرد.

مواد محافظ رایج عبارتند از:

• فویل مسی
• ورق های فولادی گالوانیزه
• صفحات فولادی ضد زنگ

ضخامت و ساختار لایه محافظ باید بر اساس اثربخشی محافظت مورد نیاز و محدوده فرکانس هدف انتخاب شود.

اثربخشی محافظت هدف

محدوده های فرکانس مختلف به اهداف محافظت متفاوتی نیاز دارند.

اهداف واقعی باید بر اساس اینکه آیا قرار گرفتن در معرض الکترومغناطیسی در فرکانس های خاص می تواند بار القایی کافی برای تأثیر بر پایداری فرآیند یا بازده تولید کند، تعیین شود.

حفظ پیوستگی محافظت

یک لایه محافظ تنها زمانی مؤثر است که پیوستگی الکتریکی آن به درستی حفظ شود.

ملاحظات طراحی مهم عبارتند از:

• واشر رسانا یا نوارهای چسب رسانا در اتصالات پنل
• همپوشانی ساختارهای محافظ حداقل 50 میلی متر
• پنجره های تهویه موجبر برای بازشوها
• نوارهای آب بندی رسانا روی درب ها
• تماس الکتریکی در کل محیط قاب درب و نوارهای آب بندی

ناپیوستگی های کوچک، شکاف ها یا بازشوهای با طراحی ضعیف می توانند عملکرد کلی محافظت را کاهش دهند.

زمین کردن سیستم محافظت

لایه محافظ باید از یک سیستم زمین با امپدانس پایین با زمین کردن تک نقطه ای استفاده کند.

مقاومت زمین توصیه شده ≤1 اهم است.

نقاط زمین متعدد ممکن است حلقه های زمین ایجاد کنند. جریان های القایی که از این حلقه ها عبور می کنند می توانند میدان های مغناطیسی ثانویه تولید کرده و اثربخشی سیستم محافظت را کاهش دهند.

نتیجه گیری

محافظت الکترومغناطیسی مؤثر برای تولید نیمه هادی SiC صرفاً افزودن پنل های فلزی به اتاق تمیز نیست.

یک طراحی موفق باید مواد محافظ، پیوستگی ساختاری، بازشوها، درب ها، زمین کردن، حامل های ویفر و منطقه بندی فرآیند را ادغام کند.

با تمرکز منابع محافظت بر مناطق فوتولیتوگرافی، CMP و بازرسی، تولیدکنندگان نیمه هادی می توانند یک محیط کنترل الکترومغناطیسی هدفمندتر بسازند و در عین حال از محافظت غیرضروری در سراسر تأسیسات اجتناب کنند.