半導(dǎo)體芯片制造業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中起著舉足輕重的作用,相關(guān)企業(yè)的規(guī)模也越來越大,其供配電系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠的運(yùn)維不僅是其安全生產(chǎn)的基本保證,還關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)的順利進(jìn)行。
集成電路芯片制造業(yè)屬于資金和技術(shù)高度密集的精密制造行業(yè),其生產(chǎn)有著顯著的特點(diǎn):
生產(chǎn)過程要求環(huán)境潔凈度高,對溫度和濕度均有較為嚴(yán)苛的要求。
生產(chǎn)過程中大規(guī)模使用電子器件和集成電路且自動化程度比較高。
集成電路芯片制造關(guān)鍵設(shè)備多、工位器具多、工藝步驟繁多復(fù)雜。除供配電系統(tǒng)外,還需傳送系統(tǒng)、超純水凈化系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、氣冷風(fēng)冷系統(tǒng)、特殊氣體分配系統(tǒng)來保證生產(chǎn)過程的順利實(shí)施以及關(guān)鍵設(shè)備的安全運(yùn)行。
由于整個工廠的生產(chǎn)條件最終通過電能供給來實(shí)現(xiàn),因此半導(dǎo)體芯片制造對供電質(zhì)量要求特別高。
半導(dǎo)體芯片制造生產(chǎn)存在的電能質(zhì)量問題
諧波問題
IC測試臺、PLC控制的機(jī)械手、芯片制造用的晶圓機(jī)、或變頻控制的半導(dǎo)體機(jī)臺都會產(chǎn)生大量的諧波,它們不但會造成機(jī)臺設(shè)備自身的壞機(jī)現(xiàn)象,回流進(jìn)電網(wǎng)的諧波電流還會引起其它回路的發(fā)熱,電子開關(guān)誤動作、供電電壓不穩(wěn),甚至引起生產(chǎn)線停線、半成品的報廢。
電壓暫降及中斷
半導(dǎo)體制造設(shè)備極為昂貴,不少設(shè)備價值高達(dá)幾百萬美元,并且性能極為精密,對供電電壓波動非常敏感,毫秒級的電壓波動,足以使得半導(dǎo)體工廠的工藝設(shè)備發(fā)生停機(jī)從而中斷生產(chǎn),造成巨大的直接和間接經(jīng)濟(jì)損失。且芯片生產(chǎn)制造工藝步驟繁多,常規(guī)的動態(tài)存儲內(nèi)存加工工藝需要 200 道以上工序,其中任何一步出錯都會直接影響產(chǎn)品的良率,讓昂貴的芯片一文不值。
對電壓波動敏感的半導(dǎo)體工藝設(shè)備類型(幾乎囊括了所有半導(dǎo)體設(shè)備的類型)
對電壓波動敏感的半導(dǎo)體工藝設(shè)備類型
中文名 | 英文名 |
刻蝕設(shè)備(干刻和濕刻) | Etch equipment(Dry & Wet) |
膜擴(kuò)散沉淀設(shè)備(化學(xué)氣相沉淀和物理氣相沉淀) | Film deposition equipment(CVD & PVD) |
加熱設(shè)備 | Thermal equipment |
表面處理和洗凈設(shè)備 | Surface prep and clean |
光刻設(shè)備(步進(jìn)光刻機(jī)和軌道光刻機(jī)、掃描光刻機(jī)) | Photolithography equipment (Stepper & Tracks、Scan) |
化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備 | Chemical Mechanical Polishing equipment |
離子注入設(shè)備 | Ion Implant equipment |
測定設(shè)備 | Metrology equipment |
自動測試設(shè)備 | Automated test equipment |
國家發(fā)改委經(jīng)濟(jì)調(diào)節(jié)運(yùn)行局曾委托亞洲電能質(zhì)量產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟開展了電能質(zhì)量經(jīng)濟(jì)性影響調(diào)查,經(jīng)過大量的調(diào)研與分析,都表明電壓暫降與短時中斷都是最為顯著的電能質(zhì)量問題,且其中半導(dǎo)體行業(yè)因電能質(zhì)量擾動帶來的生產(chǎn)損失高居第一位。