半导体芯片生产电能质量问题

半导体芯片生产电能质量问题
深圳市中电电力技术股份有限公司
半导体芯片制造业在国民经济中起着举足轻重的作用,相关企业的规模也越来越大,其供配电系统稳定、可靠的运维不仅是其安全生产的基本保证,还关系到产品质量和生产的顺利进行。
集成电路芯片制造业属于资金和技术高度密集的精密制造行业,其生产有着显著的特点:
•生产过程要求环境洁净度高,对温度和湿度均有较为严苛的要求。
便携式吸尘器•生产过程中大规模使用电子器件和集成电路且自动化程度比较高。
5g怎么做•集成电路芯片制造关键设备多、工位器具多、工艺步骤繁多复杂。除供配电系统外,还需传送系统、超纯水净化系统、真空系统、气冷风冷系统、特殊气体分配系统来保证生产过程的顺利实施以及关键设备的安全运行。
由于整个工厂的生产条件最终通过电能供给来实现,因此半导体芯片制造对供电质量要求特别高。
虹膜采集器半导体芯片制造生产存在的电能质量问题:
•谐波问题
IC测试台、PLC控制的机械手、芯片制造用的晶圆机、或变频控制的半导体机台都会产生大量的谐波,它们不但会造成机台设备自身的坏机现象,回流进电网的谐波电流还会引起其它回路的发热,电子开关误动作、供电电压不稳,甚至引起生产线停线、半成品的报废。
•电压暂降及中断水刺无纺布
半导体制造设备极为昂贵,不少设备价值高达几百万美元,并且性能极为精密,对供电电压波动非常敏感,毫秒级的电压波动,足以使得半导体工厂的工艺设备发生停机从而中断生产,造成巨大的直接和间接经济损失。且芯片生产制造工艺步骤繁多,常规的动态存储内存加工工艺需要200道以上工序,其中任何一步出错都会直接影响产品的良率,让昂贵的芯片一文不值。
对电压波动敏感的半导体工艺设备类型(几乎囊括了所有半导体设备的类型):
表1  对电压波动敏感的半导体工艺设备类型
中文名英文名
刻蚀设备(干刻和湿刻)Etch equipment(Dry & Wet)
膜扩散沉淀设备(化学气相沉淀和物理气相沉淀)Film deposition equipment(CVD & PVD)加热设备Thermal equipment
表面处理和洗净设备Surface prep and clean
光刻设备(步进光刻机和轨道光刻机、扫描光刻机)Photolithography equipment (Stepper &
Tracks、Scan)
化学机械抛光设备Chemical Mechanical Polishing
equipment
离子注入设备Ion Implant equipment
测定设备Metrology equipment
自动测试设备Automated test equipment 国家发改委经济调节运行局曾委托亚洲电能质量产业联盟开展了电能质量经济性影响调查,经过大量的调研与分析,都表明电压暂降与短时中断都是最为显著的电能质量问题,且其中半导体行业因电能质量扰动带来的生产损失高居第一位。
图1 单次电能质量事件损失总表
塑料口罩电压暂降及中断使半导体生产设备停机,从而造成的直接损失和间接损失包括:
•直接损失:半导体产品硅片损坏和浪费、设备寿命缩短甚至损坏、清理产线的人工成本等。
•间接损失:重新启动生产线需要的时间、降低产品品质、延误交货时间等。
每一次停机所造成的经济损失在半导体行业是以几十万、几百万甚至上千万计算,所以电压暂降已上升为影响半导体制造厂最为重要的电能质量问题,加强对电压暂降等电压事件的监测与分析就具有十空气雨伞
分重要的现实意义。
实际上在半导体行业有专门针对工艺设备电压暂降容限的标准SEMIF47。SEMIF47标准是由半导体工业协会(SEMI)制定的,它对半导体设备能承受的电压暂降等级的通用免疫能力做出了定义。该标准要求此类设备在遭遇电压暂降时在红曲线上方能够正常工作。半导体生产设备要求按照此标准来进行设计。SEMI标准,实际上也是对电网供电质量的明确要求。
由于电压暂降的定义是指在工频下,电压有效值短时间内下降,然后再很短的时间内恢复正常。典型的电压暂降值为90%~1%Un,持续时间为10ms~数秒。电压暂降的两个基本指标是压降幅值和持续时间,电压暂降事件的测算方法(半周期刷新RMS)和偶然性使得普通仪器无法准确测量记录,因此一款高精度、高采样率、能够长期监测的电能质量分析仪显得尤为重要。
深圳市中电电力技术股份有限公司推出的iMeter 7高端智能电表提供了最新的测量技术来监测电压暂降事件以帮助用户查明供电系统故障原因,它具有以下特点:
•电压暂降的测算符合IEC61000-4-30标准的要求;
•测量准确度达0.1%,获得美国权威机构的PSL认证,符合IEC61000-4-30 A级要求;
•捕捉电压暂降事件波形,并可直接通过显示界面直接查看暂降事件及其波形;
•电压暂降记录内容包括:事件发生的时间、持续的时间、电压幅值;
•提供半导体行业SEMI F47电压容忍度曲线评估;
•采样率高达512点/周波;
•2~63次谐波及间谐波的监测,并支持谐波电能计量,统计谐波带来的能量损耗;•2GB大容量存储,支持长时间记录。

本文发布于:2024-09-20 13:46:27,感谢您对本站的认可!

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