Norme pour la teneur en huile dans l’air comprimé pour les semi-conducteurs

La fabrication de semi-conducteurs est la référence de la fabrication de précision, et son environnement de production a des exigences extrêmes en matière de propreté de l’air comprimé. Les exigences de contrôle de la teneur en huile de l’air comprimé dans l’industrie des semi-conducteurs sont systématiquement décrites à partir des normes industrielles, de l’adaptabilité du processus et du système de contrôle de la qualité :

I. Norme de contrôle de la teneur en huile dans l’industrie des semi-conducteurs

1. Normes internationales générales
   • L’air comprimé utilisé dans la fabrication de semi-conducteurs doit répondre à la norme ISO 8573-1 “Classe de qualité de l’air comprimé” de classe I, à savoir la teneur en huile < 0,01 mg / m3. Dans la production réelle, les normes de contrôle interne des entreprises de tête deviennent plus strictes, et la teneur en huile est généralement requise pour être ≤ 0,003 mg / m3, et certains processus clés (par exemple, la lithographie, le dépôt de film mince) sont même requises pour être < 0,001 mg / m3.
2. Exigences de différenciation des liens technologiques
   

   Processus de lien	Norme de contrôle de la teneur en huile (mg / m3)	Éléments de contrôle de base
   Wafer nettoyé	≤ 0,001	Prévenir les imperfections de surface causées par la tache d’huile
   Coating photorésistant	≤ 0,001	éviter la distorsion du motif lithographique causée par l’huile
   Plasma etch	≤ 0,003	Chambre de réaction pour empêcher la pollution par l’huile
   Film déposé	≤ 0,005	Éviter que l’huile affecte l’adhérence du film
   Test d’encapsulation	≤ 0,01	Éviter la contamination par l’huile causant un mauvais contact de broche

Route technique de contrôle de la teneur en huile

1. Programme de nettoyage de la source
   • Compresseur d’air sans huile: adopter la conception de lubrification à l’eau ou sans huile, éliminer la pollution par l’huile de lubrification à la source.
   • Système de filtrage multi – étages: préfiltre (précision 1 μ m), filtre de précision (précision 0,01 μ m) et filtre à charbon actif (adsorption de la vapeur d’huile) pour réaliser la purification par gradient.
2. Système de surveillance du processus
   • Dispositif de surveillance en ligneLa teneur en huile est détectée en temps réel par la méthode de diffusion laser et les données sont connectées au système MES de l’usine.
   • Détection d’échantillonnage manuelLa chromatographie en phase gazeuse est effectuée chaque mois pour détecter la teneur totale en hydrocarbures (THC) et certains composants d’huile.
3. Technologie de traitement final
   • Dispositif d’oxydation catalytique: décomposer la vapeur d’huile dans l’air comprimé en CO2 et H2O sous l’action du catalyseur.
   • Technologie de séparation de membraneLa concentration d’huile est encore réduite en utilisant la perméation sélective de la membrane polymère.

III. Nœuds clés du contrôle qualité

1. Spécification de conception du système
   • Matériaux du pipeline: adopter un tuyau en acier inoxydable 316L, la paroi intérieure est traitée par électropolissage (Ra ≤ 0,4 μ m) pour réduire l’adhésion de la pollution huileuse.
   • Layout du pipeline: la conception du réseau de tuyaux annulaires est adoptée pour éviter les angles morts et la vanne de vidange automatique est configurée pour empêcher l’accumulation de condensat.
2. Normes de gestion des opérations et de maintenance
   • Cycle de remplacement de cartoucheLes filtres de précision sont remplacés toutes les 2000 heures et les filtres à charbon actif toutes les 4000 heures.
   • Détection de fuite: Effectuer un essai de maintien de la pression de la ligne tous les mois et utiliser un spectromètre de masse d’hélium pour localiser les points de fuite minuscules.
   • Plan d’urgence: Configurez le système de filtration de secours et passez à l’alimentation en air de dérivation pendant la maintenance du système principal.
3. Personnel qualifié
   • L’opérateur doit suivre une formation spéciale sur le système d’air comprimé et maîtriser les points clés de contrôle de la teneur en huile et le processus de traitement d’urgence.
   • Effectuer régulièrement des exercices de simulation pour améliorer la capacité de réponse rapide aux incidents de pollution par les hydrocarbures.

IV. Tendances de développement de l’industrie

1. Gestion intelligente et contrôle
   • Intégrer la technologie Internet des objets pour réaliser la prédiction de la durée de vie du filtre, l’analyse de l’efficacité énergétique, l’alerte précoce des anomalies et d’autres fonctions.
   • Le modèle virtuel du système d’air comprimé a été construit en utilisant la technologie de jumeaux numériques et les paramètres de fonctionnement ont été optimisés.
2. Upgrade à faible teneur en carbone
   • Promouvoir le compresseur d’air sans huile, réduire la consommation d’huile de lubrification et le coût du traitement des huiles usées.
   • En utilisant la technologie de récupération de la chaleur résiduelle, la chaleur de compression est utilisée pour préchauffer le processus, l’efficacité énergétique du système est améliorée de plus de 30 %.
3. Design modulaire
   • Développement d’unités de purification préfabriquées intégrant des fonctions de filtration, de séchage et de détection pour raccourcir le cycle de construction du site.
   • L’interface Plug and Play est utilisée pour améliorer la flexibilité d’extension du système.

Le contrôle de la teneur en huile dans l’air comprimé dans la fabrication de semi-conducteurs est entré dans l’ère nanométrique (1 ng / m3 = 0,001 mg / m3). Les entreprises doivent établir un système de gestion du cycle de vie complet, de la conception, de la sélection, de l’exploitation et de la maintenance à la surveillance, et s’assurer que la qualité de l’air comprimé répond aux exigences des processus de fabrication avancés grâce à l’innovation technologique et à la gestion fine. Il est recommandé d’effectuer un audit systématique tous les six mois, d’ajuster dynamiquement les normes de contrôle en combinaison avec la mise à niveau du processus et de consolider continuellement les fondations de la production propre.