L’air comprimé des usines de puces doit‑il être distribué sous pression différenciée ?

Classification fondamentale des systèmes d’air comprimé des usines de semi-conducteurs

Dans le processus de fabrication des semi‑conducteurs, l’air comprimé constitue une source d’énergie indispensable. Les systèmes d’air comprimé des usines de puces sont généralement classés, en fonction des applications et des exigences de qualité, en…Air comprimé propre et sec (CDA)EtAir d’instrumentation (IA)Deux grandes catégories. Les air de catégories différentes présentent des différences marquées en matière de pression, de point de rosée, de teneur en huile et de contrôle des particules, ce qui impose l’adoption d’une stratégie d’alimentation en air par pression distincte.

Pourquoi les usines de puces nécessitent-elles une alimentation en gaz à pression réduite?

• Répondre aux besoins variés des équipements:Les installations des usines de puces comptent un grand nombre d’équipements, allant des équipements auxiliaires de grande taille aux petites vannes pneumatiques, dont les pressions de service nominales varient considérablement. Une alimentation en air comprimé à haute pression uniforme risque d’endommager les équipements fonctionnant à basse pression, tandis qu’une alimentation à basse pression homogène ne saurait satisfaire les besoins énergétiques des équipements à haute pression.
• Éviter le gaspillage d’énergie:Si l’ensemble de l’usine recourt à une alimentation en air comprimé haute pression unique, les équipements situés en bout de réseau, fonctionnant à basse pression, doivent obligatoirement passer par des détendeurs pour réduire la pression, ce qui entraîne un gaspillage important d’air comprimé. L’alimentation en air à pressions différenciées permet de régler la pression en fonction des besoins réels du réseau, réduisant sensiblement la pression de refoulement des compresseurs et, par conséquent, d’économiser de l’énergie électrique.
• Assurer la stabilité de la pression:Les procédés de fabrication de haute précision sont extrêmement sensibles aux fluctuations de la pression d’alimentation en gaz. L’alimentation en gaz par pression partielle permet d’isoler les différentes zones d’utilisation, évitant ainsi que des variations brusques de la consommation dans une zone ne provoquent des fluctuations de pression sur l’ensemble du réseau de tuyauteries de l’usine, et garantissant la stabilité de la pression de l’air instrument et des équipements de procédé critiques.

Méthodes de mise en œuvre de l’alimentation en gaz par pression partielle et conception des réseaux de canalisations

Dans la conception réelle des systèmes d’alimentation en gaz, l’approvisionnement en gaz à pression réduite est généralement assuré par des stations de détente multi-étages et un réseau de canalisations en boucle. Le gaz à haute pression délivré par la salle des compresseurs d’air pénètre d’abord dans…Station principale de décompression, puis, après réduction à la pression moyenne, il est acheminé vers les différents ateliers de production. À l’intérieur des ateliers ou à proximité de groupes d’équipements spécifiques, on installe ensuiteGroupe de vannes de décompression régionaleOuRéducteur de pression en bout de ligne, régler avec précision la pression à la valeur de consigne requise par l’équipement.

En outre, pour le système d’air instrument, qui commande directement les différentes vannes de régulation et les dispositifs d’interverrouillage de sécurité du système auxiliaire de l’usine, on recourt généralement à une boucle de pression dérivée indépendante, équipée de soupapes de détente et de filtres redondants, afin de garantir, même dans des conditions extrêmes, un approvisionnement en air basse pression stable et propre.

L’importance de l’alimentation en gaz par pression partielle pour le rendement et les coûts

La fabrication de puces est un secteur typiquement à forte intensité de capital et de technologie; la moindre variation environnementale peut entraîner une baisse du rendement des wafers. Une conception judicieuse de l’alimentation en gaz par pression dérivée permet non seulement d’assurer aux équipements de haute précision une source d’énergie adaptée et stable, réduisant ainsi les arrêts d’appareils ou les écarts de procédé dus à des anomalies de pression, mais elle contribue également, par l’optimisation de la pression dans le réseau de canalisations, à diminuer sensiblement la consommation énergétique globale du système de compression d’air. Par conséquent, l’alimentation en gaz par pression dérivée n’est pas seulement une exigence technique, c’est aussi une mesure clé pour les fonderies de puces afin d’atteindre une production allégée et de maîtriser les coûts.