تطبيق ومزايا التكنولوجيا الهوائية في تصنيع الرقائق

في عملية تصنيع الرقائق، تعد الدقة والنظافة والأتمتة من العوامل الرئيسية التي تؤثر على جودة الإنتاج. لقد تم استخدام التكنولوجيا الهوائية على نطاق واسع في العديد من روابط تصنيع الرقائق نظرًا لخلوها من التلوث ودقتها العالية واستجابتها السريعة وسهولة التحكم فيها. سواء في التعامل مع الرقاقات، أو التحكم الدقيق في تدفق الهواء، أو التنظيف، والتعبئة والتغليف وغيرها من العمليات، تلعب تكنولوجيا الهواء دورًا لا غنى عنه. سوف تستكشف هذه المقالة التطبيقات الأساسية لتكنولوجيا الهواء في تصنيع الرقائق ومزاياها الرئيسية.

 

التطبيق الأساسي للتكنولوجيا الهوائية في تصنيع الرقائق

1. التعامل مع الرقاقة وناقل الحركة الآلي

تتطلب بيئة تصنيع الرقائق نظافة عالية للغاية (بيئة غرفة نظيفة)، وطرق المعالجة الميكانيكية التقليدية عرضة للتلوث بالجسيمات. يحقق النظام الهوائي معالجة بدون تلامس من خلال الامتزاز الفراغي، ونقل التعليق الهوائي وطرق أخرى، مما يؤدي إلى تجنب تلف الإجهاد الميكانيكي للرقاقة وتحسين إنتاجية الإنتاج. على سبيل المثال:

كوب الشفط الفراغي: يستخدم للإمساك بالرقائق وإطلاقها بشكل ثابت ودقيق لتقليل تلوث الغبار.

نظام نقل التعليق الهوائي: يستخدم تدفق الهواء لتعليق الرقائق لتحقيق نقل بدون احتكاك وتقليل مخاطر التلوث.

 

2. التحكم الدقيق في تدفق الغاز (الطباعة الحجرية، النقش، الترسيب)

يتضمن تصنيع الرقائق خطوات معالجة متعددة على نطاق النانو، مثل الطباعة الحجرية، وحفر البلازما، وترسيب الأغشية الرقيقة، وما إلى ذلك. وتتطلب هذه العمليات دقة عالية للغاية في التحكم في تدفق الغاز. تلعب تكنولوجيا الهواء دورًا رئيسيًا في توصيل الغاز، وتنظيم الضغط، والتحكم في التدفق، وما إلى ذلك. على سبيل المثال:

صمام تنظيم الضغط الهوائي: يستخدم للتحكم الدقيق في تدفق غاز العملية المطلوب في عملية الحفر والترسيب.

نظام توصيل الغاز فائق النظافة: يضمن إمدادًا ثابتًا بالغازات الخاملة (مثل النيتروجين والأرجون) لتجنب تلويث التفاعلات الكيميائية لسطح الرقاقة.

 

3. تنظيف وتجفيف الرقاقة

أثناء عملية تصنيع الرقائق، تحتاج الرقائق إلى التنظيف عدة مرات لإزالة الغبار والبقايا الكيميائية. يشمل تطبيق التكنولوجيا الهوائية في التنظيف والتجفيف ما يلي:

التنظيف بالموجات فوق الصوتية الهوائية: استخدام تأثيرات الموجات فوق الصوتية وانفجار الفقاعات لتحسين قدرات إزالة الجسيمات.

التجفيف بسكين الهواء غير الملامس: استخدام الهواء النظيف عالي الضغط لطرد الرطوبة من سطح الرقاقة لتجنب علامات الماء وتحسين النظافة.

 

4. تغليف الرقائق واختبارها

تغليف الرقائق هو الخطوة الأخيرة في عملية التصنيع. يمكن استخدام الأنظمة الهوائية لتوصيل مواد التعبئة والتغليف، والتصحيح التلقائي، واختبار الرقائق وغيرها من الروابط. على سبيل المثال:

آلة التغليف الهوائية: استخدم الهواء المضغوط للتحكم في ذراع الروبوت لوضع مواد التغليف بدقة.

التحكم في الضغط الهوائي: أثناء مرحلة الاختبار، تأكد من أن الشريحة تحت ضغط مناسب للتحقق من متانتها وموصليتها.

 

مزايا التكنولوجيا الهوائية

لا تلوث، ومناسبة لبيئة غرفة نظيفة

تعتمد الأنظمة الهوائية بشكل أساسي على الهواء المضغوط للتشغيل، دون استخدام زيت التشحيم أو الزيت الهيدروليكي، لذلك لن يكون هناك تلوث بالجسيمات، وهو ما يلبي تمامًا متطلبات النظافة الفائقة لصناعة أشباه الموصلات.

 

دقة عالية والاستقرار

يمكن لتكنولوجيا التحكم الهوائي الحديثة ضبط الضغط والتدفق ونقاء الغاز بدقة لضمان استقرار كل رابط معالجة رقاقة. على سبيل المثال، يمكن لصمام تنظيم الضغط عالي الدقة التحكم في الضغط ضمن **±0.1%**.

 

الاستجابة السريعة، وتحسين كفاءة الإنتاج

تتمتع المحركات الهوائية (مثل الأسطوانات وأكواب الشفط الفراغية) بسرعات استجابة سريعة ويمكنها إكمال إجراءات التبديل أو المعالجة بالمللي ثانية، مما يلبي احتياجات الإنتاج عالي السرعة في تصنيع الرقائق.

 

متانة قوية وتكلفة صيانة منخفضة

بالمقارنة مع الأنظمة الكهربائية أو الهيدروليكية، تتميز المكونات الهوائية ببنية بسيطة وتكلفة صيانة منخفضة، وهي مناسبة لخطوط إنتاج أشباه الموصلات التي تعمل لفترة طويلة وبكثافة عالية.

 

سلامة عالية

لن يسخن النظام الهوائي بسبب الحمل الزائد، وله أداء جيد مقاوم للانفجار، وهو أكثر أمانًا وموثوقية في بيئة إنتاج أشباه الموصلات.