কেন একটি সেমি-ইনসুলেটিং সিআইসি সাবস্ট্র্যাট ক্লিনরুমে অতিরিক্ত ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শেল্ডিং প্রয়োজন?

অর্ধ-বিচ্ছিন্নকারী সিআইসি সাবস্ট্র্যাটগুলির সাধারণত একটি প্রতিরোধ ক্ষমতা বেশি থাকে1×107 Ω·cmএবং ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়৫জি আরএফ পাওয়ার এম্প্লিফায়ার, উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি ডিভাইস এবং বেস স্টেশন উপাদান. পরিবাহী সিআইসি সাবস্ট্র্যাটগুলির বিপরীতে, আধা-বিচ্ছিন্ন সাবস্ট্র্যাটগুলি তাদের উচ্চ বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের কারণে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক হস্তক্ষেপ (ইএমআই) এবং ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক জমে থাকা বিভিন্ন প্রতিক্রিয়া প্রদর্শন করে.

অতএব, একটি পরিষ্কার রুম অর্ধ-বিচ্ছিন্নতা SiC স্তর উত্পাদন জন্য ডিজাইন শুধুমাত্র প্রচলিত দূষণ নিয়ন্ত্রণ কিন্তু অতিরিক্ত প্রয়োজনবৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় সুরক্ষা ব্যবস্থাপ্রক্রিয়া স্থিতিশীলতা এবং ডিভাইস ফলন নিশ্চিত করার জন্য।

1. সেমি-ইনসুলেটিং সিআইসি সাবস্ট্র্যাটে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক সংবেদনশীলতার উত্স

সেমি-ইনসোলিং সিআইসি সাবস্ট্র্যাটগুলি উচ্চ প্রতিরোধের মাধ্যমে অর্জন করেভ্যানাডিয়াম ক্ষতিপূরণ ডোপিংঅথবাঅন্তর্নিহিত ত্রুটি ক্ষতিপূরণ প্রক্রিয়াগভীর স্তরের অমেধ্য এবং স্ফটিক ত্রুটিগুলির ঘনত্ব এবং বিতরণ সরাসরি স্তর জুড়ে প্রতিরোধের অভিন্নতাকে প্রভাবিত করে।

প্রক্রিয়াজাতকরণ এবং পরিদর্শন চলাকালীন, সাবস্ট্রেটগুলি পার্শ্ববর্তী পরিবেশ দ্বারা উত্পন্ন ইলেকট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্রের সংস্পর্শে আসে।এই বাহ্যিক ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্রগুলি আধা-বিচ্ছিন্ন সিআইসি সাবস্ট্র্যাটের মধ্যে চার্জ পুনরায় বিতরণ করতে পারে.

একটি ক্লিনরুমের ভিতরে সম্ভাব্য ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক উত্সগুলির মধ্যে রয়েছেঃ

• ভেরিয়েবল ফ্রিকোয়েন্সি ড্রাইভ (ভিএফডি)
• মোটর এবং গতি নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা
• ফ্যান ফিল্টার ইউনিট (এফএফইউ)
• আইওনাইজার্স
• আলোকসজ্জার ব্যালাস্ট
• ওয়্যারলেস যোগাযোগ যন্ত্রপাতি

এই উৎসগুলি থেকে শুরু করে50 Hz পাওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি ক্ষেত্র থেকে GHz স্তরের আরএফ সংকেত.

যখন বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের সাথে আল্টারনেটিং হয়, তখন প্ররোচিত চার্জ এবং স্থানীয় বর্তমান প্রভাবগুলি স্তরটির পৃষ্ঠের বৈদ্যুতিক সম্ভাব্যতা পরিবর্তন করতে পারে।

Substrate surface potential এর পরিবর্তনগুলি ডাউনস্ট্রিম সেমিকন্ডাক্টর প্রসেসকে প্রভাবিত করতে পারেঃ

• ফটোলিথোগ্রাফিঃ
  আধা-নিরোধক সিআইসি সাবস্ট্র্যাটগুলি ফোটোরেসিস্ট লেপের জন্য ক্যারিয়ার হিসাবে কাজ করে। অ-একরূপ পৃষ্ঠের সম্ভাব্যতা ফোটোরেসিস্ট ছড়িয়ে পড়ার আচরণকে প্রভাবিত করতে পারে, যার ফলে লেপের বেধের পরিবর্তন হয়।
• রাসায়নিক যান্ত্রিক সমতলীকরণ (সিএমপি):
  পৃষ্ঠের সম্ভাব্যতার পরিবর্তনগুলি স্তর পৃষ্ঠের সাথে ক্ষয়কারী কণার শোষণ এবং স্লারি মিথস্ক্রিয়াকে প্রভাবিত করতে পারে, যা পোলিশিং অভিন্নতাকে প্রভাবিত করে।
• পরিদর্শন প্রক্রিয়াঃ
  ইলেকট্রন-রশ্মি এবং আয়ন-রশ্মি পরিদর্শন সিস্টেমগুলি ইলেকট্রোম্যাগনেটিক ব্যাঘাতের প্রতি সংবেদনশীল। পৃষ্ঠের সম্ভাব্যতা ওঠানামা ইমেজিং নির্ভুলতা এবং পরিমাপের স্থিতিশীলতা হ্রাস করতে পারে।

2বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় সুরক্ষা এলাকার নির্বাচন

একটি অর্ধ-বিচ্ছিন্ন SiC স্তর পরিষ্কার রুম পুরো সুবিধা জুড়ে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক shielding প্রয়োজন হয় না। shielding প্রয়োজনীয়তা অনুযায়ী নির্ধারিত করা উচিতঃ

• স্তর এক্সপোজার শর্তাবলী
• প্রক্রিয়া সংবেদনশীলতা
• সরঞ্জামের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক সংবেদনশীলতা

যখন স্তরগুলি সিলযুক্ত ওয়েফার ক্যারিয়ারের ভিতরে থাকে, তখন ক্যারিয়ারগুলি নিজেই একটি নির্দিষ্ট স্তরের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক সুরক্ষা সরবরাহ করে।

ওয়েফার ক্যারিয়ারগুলি ব্যবহার করতে পারেঃ

• পরিবাহী পলিমার উপাদান
• ধাতব লেপযুক্ত পলিমার কাঠামো

ক্যারিয়ার হাউজিংও বৈদ্যুতিকভাবে গ্রাউন্ড করা উচিত।

যাইহোক, একবার সাবস্ট্রেটগুলি ক্যারিয়ার থেকে সরিয়ে নেওয়া হয় এবং সরাসরি ক্লিনরুমের পরিবেশে প্রকাশ করা হয়, ক্লিনরুমের শেল্ডিং কাঠামো দ্বারা বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় সুরক্ষা প্রদান করা উচিত।

নিম্নলিখিত এলাকাগুলিতে প্রাথমিকভাবে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বক্ষের প্রয়োজন হয়ঃ

ফটোলিথোগ্রাফি এলাকা

আলোক প্রতিরোধক লেপ পরে, স্তর পৃষ্ঠ বৈদ্যুতিক সম্ভাব্য বৈচিত্রের জন্য অত্যন্ত সংবেদনশীল হয়ে ওঠে। ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক shielding লেপ অভিন্নতা এবং লিথোগ্রাফি নির্ভুলতা বজায় রাখতে সাহায্য করে।

সিএমপি এলাকা

স্থিতিশীল স্লারি আচরণ এবং পলিশিং ধারাবাহিকতা বজায় রাখার জন্য পৃষ্ঠের সম্ভাব্য নিয়ন্ত্রণ গুরুত্বপূর্ণ।

পরিদর্শন এলাকা

ইলেকট্রন-রশ্মি এবং আয়ন-রশ্মি পরিদর্শন সরঞ্জামগুলি ইলেকট্রোম্যাগনেটিক হস্তক্ষেপের জন্য অত্যন্ত সংবেদনশীল। স্বতন্ত্র ঢালাই সুরক্ষা সুপারিশ করা হয়।

এর তুলনায়,সাবস্ট্র্যাট স্টোরেজ এলাকায় এবং স্থানান্তর করিডোর সাধারণত কম shielding প্রয়োজনীয়তা আছে কারণ substrates পরিবহন এবং সঞ্চয় করার সময় ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক-shielded বাহক ভিতরে থাকা.

3ইলেকট্রোম্যাগনেটিক স্কিলিং লেয়ার ডিজাইন

ক্লিনরুম ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বীর্যকরণ কাঠামো সাধারণত ব্যবহার করেঃ

• ধাতব প্লেট
• ধাতব জালের স্তর
• অন্তর্নির্মিত পরিবাহী সুরক্ষা কাঠামো

দেয়াল, সিলিং, এবং মেঝে মধ্যে ইনস্টল করা।

সাধারণ সুরক্ষা উপকরণগুলির মধ্যে রয়েছেঃ

• তামার ফয়েল
• গ্যালভানাইজড ইস্পাত শীট
• স্টেইনলেস স্টীল প্লেট

আবরণ উপাদান বেধ এবং গঠন প্রয়োজনীয় আবরণ কার্যকারিতা অনুযায়ী নির্ধারিত হয়।

লক্ষ্যবস্তু সুরক্ষা কার্যকারিতা

বিভিন্ন ফ্রিকোয়েন্সি রেঞ্জ অনুযায়ী শেল্ডিং পারফরম্যান্স নির্দিষ্ট করা উচিতঃ

নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সিতে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক এক্সপোজার প্রক্রিয়া ফলন প্রভাবিত করার জন্য পর্যাপ্ত প্ররোচিত চার্জ তৈরি করতে পারে কিনা তা ভিত্তিতে লক্ষ্য মান নির্ধারণ করা হয়।

সুরক্ষা স্তরের বৈদ্যুতিক ধারাবাহিকতা

সুরক্ষা কাঠামোর অবিচ্ছিন্ন বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা বজায় রাখতে হবে।

এর মধ্যে রয়েছেঃ

• সুরক্ষা প্যানেলের জয়েন্টগুলিতে পরিবাহী গ্যাসকেট বা পরিবাহী আঠালো টেপ ব্যবহার করা উচিত।
• ওভারল্যাপিং প্রস্থ ≥50 মিমি হওয়া উচিত।
• ব্রেকিং স্ট্রাকচারে খোলা জায়গায় ওয়েভগাইড ভেন্টিলেশন উইন্ডো ব্যবহার করা উচিত।
• দরজা চালকীয় সিলিং স্ট্রিপ দিয়ে সজ্জিত করা উচিত।
• দরজার ফ্রেম এবং সিলিং স্ট্রিপগুলি বন্ধ থাকলে পুরো পরিধিতে বৈদ্যুতিক যোগাযোগ বজায় রাখতে হবে।

গ্রাউন্ডিং ডিজাইন

সুরক্ষা স্তর গ্রহণ করা উচিতএকক পয়েন্ট গ্রাউন্ডিং.

প্রস্তাবিত গ্রাউন্ডিং শর্তাবলীঃ

• নিম্ন প্রতিবন্ধকতা গ্রাউন্ডিং সিস্টেম
• গ্রাউন্ড রেজিস্ট্যান্স ≤1 Ω

একাধিক গ্রাউন্ডিং পয়েন্টগুলি গ্রাউন্ডিং লুপ তৈরি করতে পারে। গ্রাউন্ডিং লুপগুলির মধ্যে প্ররোচিত স্রোতগুলি গৌণ চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করতে পারে, সামগ্রিক সুরক্ষা কার্যকারিতা হ্রাস করে।

4. ক্লিনরুমের ভিতরে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক দূষণের উত্সগুলির ব্যবস্থাপনা

ক্লিনরুমের ভিতরে বৈদ্যুতিক সরঞ্জাম ইলেকট্রোম্যাগনেটিক হস্তক্ষেপের প্রধান উৎস।

সম্ভাব্য ইএমআই উত্সগুলির মধ্যে রয়েছেঃ

• এফএফইউ মোটর
• আইওনাইজার্স
• ওয়েফার ট্রান্সফার মোটর
• আলোকসজ্জার ব্যালাস্ট

সুরক্ষিত এলাকার ভিতরে ইনস্টল করা সরঞ্জামগুলিকে বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় নির্গমন মূল্যায়নের মধ্য দিয়ে যেতে হবে।

প্রস্তাবিত সরঞ্জাম নির্বাচনঃ

FFU সিস্টেম

ব্যবহারব্রাশহীন ডিসি মোটরবৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় নির্গমন কমাতে এসি মোটরের পরিবর্তে।

আইওনাইজার্স

উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সির ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শব্দ তৈরি করতে পারে এমন পালস এসি আইওনাইজারের পরিবর্তে স্থিতিশীল ডিসি আইওনাইজার ব্যবহার করুন।

আলোক ব্যবস্থা

ফ্লুরোসেন্ট ল্যাম্প ব্যালাস্ট দ্বারা উত্পন্ন পাওয়ার-ফ্রিকোয়েন্সি চৌম্বক ক্ষেত্রগুলিকে হ্রাস করতে ডিসি ড্রাইভার সহ এলইডি আলো ব্যবহার করুন।

সরঞ্জাম গ্রাউন্ডিং এবং তারের সুরক্ষা

সরঞ্জামগুলির ধাতব ঘরের মাটিতে আবদ্ধ হতে হবে।

সঠিকভাবে গ্রাউন্ডিং:

• সরঞ্জাম পৃষ্ঠ থেকে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণ হ্রাস করে
• ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক চার্জ জমা হতে বাধা দেয়

ক্যাবল পরিচালনার পরামর্শঃ

• পাওয়ার ক্যাবল: উভয় প্রান্তে গ্রাউন্ডেড শক্ত ক্যাবল
• সিগন্যাল ক্যাবলঃ একক শেষ গ্রাউন্ডিং সঙ্গে twisted-জোড়া shielded ক্যাবল

5ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক কন্ট্রোল এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক স্কিলিংয়ের মধ্যে সমন্বয়

অর্ধ-বিচ্ছিন্নকারী সিআইসি সাবস্ট্র্যাটে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক জমাট বাঁধা ইলেকট্রোম্যাগনেটিক ঢালাইয়ের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে যুক্ত।

পৃষ্ঠের ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক চার্জগুলি স্থানীয় বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি করতে পারে। যখন বাহ্যিক ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্রগুলির সাথে মিলিত হয়, তখন এই প্রভাবগুলি পৃষ্ঠের সম্ভাব্য অ-একরূপতা বাড়িয়ে তুলতে পারে।

আইওনিজার এবং স্কিলিং সমন্বয়

সুরক্ষিত এলাকার ভিতরে আইওনিজারগুলিকে সুরক্ষা গ্রাউন্ডিং সিস্টেমের সাথে একসাথে ডিজাইন করা উচিত।

আইওনিজারগুলি আয়ন জোড়া তৈরি করে যা পৃষ্ঠের চার্জকে নিরপেক্ষ করে। এই প্রক্রিয়া চলাকালীন, আয়নের চলাচল ঢালাই কাঠামোর দিকে ছোট স্রোত তৈরি করতে পারে।

যদিও এই স্রোতগুলি সাধারণত গ্রাউন্ডিং সিস্টেমে পরিমাপযোগ্য ভোল্টেজ ড্রপ তৈরি করে না, তবে আইওনিজারের স্থাপন নিশ্চিত করা উচিতঃ

• সাবস্ট্র্যাট হ্যান্ডলিং এলাকাগুলির সম্পূর্ণ আইওন কভারেজ
• কোনো সরাসরি আইওন বায়ু প্রবাহ প্রতিরক্ষামূলক পৃষ্ঠের দিকে

একক গ্রাউন্ডিং সিস্টেম

নিম্নলিখিত গ্রাউন্ডিং সিস্টেমগুলির একটি সাধারণ গ্রাউন্ডিং নেটওয়ার্ক থাকা উচিতঃ

• বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় সুরক্ষা গ্রাউন্ড
• সরঞ্জাম গ্রাউন্ডিং
• ইএসডি সুরক্ষা গ্রাউন্ডিং
• ক্লিন রুম সমমানের গ্রাউন্ডিং

স্বাধীন গ্রাউন্ডিং সিস্টেমগুলির মধ্যে সম্ভাব্য পার্থক্যগুলি গ্রাউন্ড প্রবাহ তৈরি করতে পারে। এই প্রবাহগুলি ঢালাই কাঠামোর ভিতরে চৌম্বকীয় ক্ষেত্র তৈরি করতে পারে এবং ঢালাই কর্মক্ষমতা হ্রাস করতে পারে।

6বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় ঢাল কার্যকারিতা যাচাই

ইনস্টলেশনের পর, ইলেকট্রোম্যাগনেটিক ইলকট্রনাল কার্যকারিতা পরীক্ষার মাধ্যমে বীর্য সিস্টেমটি পরীক্ষা করা উচিত।

পরীক্ষার ফ্রিকোয়েন্সি পরিসরে নিম্নলিখিতগুলি অন্তর্ভুক্ত করা উচিতঃ

• পাওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি চৌম্বক ক্ষেত্র
• আরএফ বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র
• মাইক্রোওয়েভ ফ্রিকোয়েন্সি

পরিমাপ পয়েন্টগুলির মধ্যে নিম্নলিখিতগুলি অন্তর্ভুক্ত করা উচিতঃ

• সুরক্ষা প্যানেলের জয়েন্ট
• দরজার ফাঁক
• খোলার ক্ষেত্র
• সমালোচনামূলক প্রক্রিয়া স্থান

পরীক্ষার পদ্ধতি

সুরক্ষা কার্যকারিতা পরীক্ষার মান অনুযায়ীঃ

1. সুরক্ষিত এলাকার বাইরে একটি ট্রান্সমিটার অ্যান্টেনা স্থাপন করা হয়।
2. একটি রিসিভিং অ্যান্টেনা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্রের শক্তিকে ভিতরের একাধিক পয়েন্টে পরিমাপ করে।
3. লক্ষ্যবস্তু সুরক্ষা স্তর পূরণ করতে ব্যর্থ অবস্থানগুলি চিহ্নিত এবং শক্তিশালী করা হয়।
4. যাচাইকরণ পরীক্ষা উন্নতির পরে করা হয়।

পর্যায়ক্রমিক পুনরায় পরীক্ষা

নিম্নলিখিত কারণগুলির কারণে সময়ের সাথে সুরক্ষা কার্যকারিতা হ্রাস পায়ঃ

• পরিবাহী গ্যাসেটের বয়স
• দরজার সিলিংয়ের স্থিতিস্থাপকতা হ্রাস
• জয়েন্টের যান্ত্রিক অবনতি

পুনরায় পরীক্ষার চক্র নির্ধারণ করা উচিতঃ

• সাবস্ট্র্যাটের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক সংবেদনশীলতা
• সুরক্ষা উপাদান বৃদ্ধির বৈশিষ্ট্য

সাধারণ ফ্রিকোয়েন্সিঃ

প্রতি ১/২ বছরে একবার

7ক্লিন রুম জোনিং এবং সুরক্ষা প্রয়োজনীয়তা

8উপসংহার

সেমি-ইনসুলেটিং সিআইসি সাবস্ট্রেটগুলির উচ্চ প্রতিরোধের ফলে তারা ক্লিনরুমের পরিবেশে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক হস্তক্ষেপ এবং ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক জমে যাওয়ার জন্য আরও সংবেদনশীল হয়।

স্তর পৃষ্ঠের সম্ভাব্যতার পরিবর্তনগুলি প্রভাবিত করতে পারেঃ

• আলোক প্রতিরোধক লেপের অভিন্নতা
• সিএমপি পলিশিং স্থিতিশীলতা
• ইলেকট্রন-রশ্মি পরিদর্শন নির্ভুলতা

অতএব, প্রক্রিয়া সংবেদনশীলতা অনুযায়ী ইলেকট্রোম্যাগনেটিক শেল্ডিংয়ের প্রয়োজনীয়তা নির্ধারণ করা উচিত।

সমালোচনামূলক ক্ষেত্র যেমনঃ

• ফটোলিথোগ্রাফি অঞ্চল
• সিএমপি অঞ্চল
• পরিদর্শন এলাকা

বিল্ডিং স্তরের ইলেকট্রোম্যাগনেটিক শেল্ডিং কাঠামো অন্তর্ভুক্ত করা উচিত।

শক্তি-ফ্রিকোয়েন্সি, আরএফ এবং মাইক্রোওয়েভ পরিসরের জন্য পৃথকভাবে সুরক্ষা কার্যকারিতা লক্ষ্যমাত্রা নির্দিষ্ট করা উচিত।ঢালাই কাঠামো বৈদ্যুতিক ধারাবাহিকতা বজায় রাখতে হবে এবং একক পয়েন্ট গ্রাউন্ডিং গ্রহণ.

অভ্যন্তরীণ ইলেকট্রোম্যাগনেটিক দূষণের উৎসগুলি সরঞ্জাম নির্বাচন, গ্রাউন্ডিং নকশা এবং ক্যাবল শেল্ডিং পরিচালনার মাধ্যমে নিয়ন্ত্রণ করা উচিত।

ইলেকট্রোম্যাগনেটিক স্কিলিং এবং ইলেকট্রোস্ট্যাটিক সুরক্ষা একটি ইউনিফাইড গ্রাউন্ডিং নেটওয়ার্কের সাথে একটি সমন্বিত সিস্টেম হিসাবে ডিজাইন করা উচিত।দীর্ঘমেয়াদী প্রক্রিয়া স্থিতিশীলতা এবং অর্ধপরিবাহী ফলন পারফরম্যান্স নিশ্চিত করার জন্য বিক্ষিপ্ত কার্যকারিতা যাচাই করা উচিত এবং পর্যায়ক্রমে পুনরায় পরীক্ষা করা উচিত.