Halvlederutstyr

Diffusjonsovner spiller en viktig rolle i halvlederproduksjonen, der de benytter presise oppvarmingsprosesser som involverer strålings- og konveksjonsoppvarming. Temperaturen i de ulike sonene må kontrolleres nøye, og temperaturgradientene må også kontrolleres for å sikre jevn diffusjon av urenheter inn i silisiumskiver. Disse ovnene styrer også nøye temperaturøknings- og nedkjølingshastigheten for å forhindre termisk stress på waferne. Moderne diffusjonsovner har nå avansert styring for å overvåke kritiske prosessparametere i sanntid, slik at man unngår prosessfeil på dette kritiske stadiet i halvlederproduksjonsprosessen.

En annen kritisk prosess i produksjonen av silisiumskiver er såkalt dampdeponering. Denne prosessen innebærer termiske prosesser som varmer opp kildematerialene (kjent som forløpere) til dampform og deretter lar dem kondensere på wafersubstratet. Denne metoden muliggjør presise og kontrollerte tynnfilmbelegg for både silisiumskiver og optiske belegg som skjermer og PV-arrays. Dampdeponeringssystemer består av flere trinn som krever presis temperaturkontroll for å sikre jevn og høy kvalitet på avsetningene.

Silisiumskiver er svært skjøre, og det kreves presis deteksjon for å oppdage wafernes posisjon og tilstedeværelse under waferoverføring og også under automatiske laste- og losseoperasjoner. I de fleste tilfeller er installasjonsplassen svært begrenset, og alle deteksjonssensorer må ha fleksibel montering og være enkle å stille inn. En annen kritisk egenskap er høy immunitet mot eksterne forstyrrelser, da sistnevnte kan føre til feildeteksjon og høye skrapkostnader.

Utstyr for rengjøring av silisiumskiver er avgjørende i halvlederindustrien for å opprettholde wafernes renhet og integritet. Disse maskinene bruker en kombinasjon av kjemiske, mekaniske og ultrarene vannbaserte prosesser for å fjerne forurensninger, partikler og organiske rester fra waferoverflaten. Utstyret omfatter vanligvis ultralydbad, kjemikalietanker, skylletørkere og skrubbere, som alle er utformet for å oppnå et høyt renhetsnivå. Presisjon er avgjørende, ettersom selv de minste urenheter kan påvirke halvledernes ytelse. Rene wafere gir bedre utbytte og kvalitet, noe som gjør disse rengjøringssystemene uunnværlige i halvlederproduksjonen.

Testutstyr for halvledere spiller en avgjørende rolle når det gjelder å vurdere funksjonaliteten og ytelsen til integrerte kretser og halvlederenheter. Varmekomponenter er ofte integrert i testsystemer for ulike formål. En av hovedfunksjonene er temperaturtesting, der halvlederenheten utsettes for ulike temperaturområder for å evaluere ytelsen under ulike driftsforhold.
Varmeelementer, for eksempel resistive varmeelementer eller Peltier-enheter, brukes til å kontrollere temperaturen på enheten som testes nøyaktig. Dette er avgjørende fordi mange halvlederkomponenter oppfører seg forskjellig ved ulike temperaturer, og grundig testing i ekstreme temperaturområder er nødvendig for å sikre pålitelighet.

Reflow-ovner brukes ofte til overflatemonterte komponenter (SMT). Disse ovnene bruker et transportsystem til å føre kretskort gjennom en nøye kontrollert termisk profil. Ovnens nøyaktige temperatursoner smelter loddepastaen og skaper sterke elektriske forbindelser mellom komponenter og kretskort. Denne prosessen sikrer pålitelighet og konsistens, noe som gjør den egnet for høy tetthet og miniatyrisert elektronikk. Bølgelodding, derimot, brukes primært til komponenter med gjennomgående hull. Det innebærer en bølge av smeltet loddetinn som kretskortene føres over.

Klimakamre er mye brukt i halvledertesting og pålitelighetsvurdering. Disse kamrene tilbyr kontrollerte miljøer der halvlederkomponenter utsettes for ulike temperatur- og fuktighetsnivåer for å avdekke eventuelle designfeil eller problemer med levetiden. Klimakamre kan også brukes som en del av et innbrenningssystem der enhetene som testes (DUT), utsettes for både temperatur og elektrisk stress for å simulere en virkelig applikasjon. Ved å akselerere visse fysiske feilmekanismer kan produsentene sikre at sluttproduktet oppfyller kundens spesifikasjoner under ulike bruksforhold.