Optimiser le rendement des semi-conducteurs grâce à un contrôle avancé de l'humidité

analyse de l'humidité pour les semi-conducteurs

Les marchés en croissance exigent une analyse précise de l'humidité des traces de gaz spécialisés

Notre monde est construit sur des puces à semi-conducteurs. Presque tous les éléments technologiques que nous utilisons, des téléphones intelligents et des appareils ménagers aux contrôles industriels, aux voitures et aux satellites, ont au moins un semi-conducteur en leur cœur.

Les perspectives à long terme pour les semi-conducteurs et, par conséquent, pour les fournisseurs de systèmes de fabrication, sont favorables. McKinsey prévoit que le secteur doublera presque de taille d'ici à 2030, devenant ainsi "une industrie de mille milliards de dollars", dont environ 70 % de la croissance sera tirée par trois marchés seulement : l'automobile, le calcul et le stockage de données, et le sans fil. La croissance des véhicules électriques, par exemple, contribuera de manière significative à la croissance du marché, McKinsey prévoyant que les futurs véhicules autonomes nécessiteront chacun des semi-conducteurs d'une valeur de 4 000 dollars, contre seulement 500 dollars pour une des voitures actuelles à moteur à combustion.

Cependant, des événements récents ont eu un effet négatif important sur l'industrie. Il y a quelques années à peine, on prévoyait que le marché des semi-conducteurs connaîtrait une croissance rapide - presque exponentielle - car la demande mondiale de nouvelles technologies grand public et commerciales commençait à monter en flèche. Puis est arrivé le Covid, enveloppé de pressions inflationnistes, de taux d'intérêt en hausse rapide et d'un effondrement de la confiance des consommateurs dans les pays du monde entier. La demande, ainsi que les chaînes d'approvisionnement qui alimentent les marchés et les fabricants, ont - du moins, temporairement - marqué le pas.

Le consultant en gestion et analyste de marché Gartner prévoit que les revenus mondiaux des semi-conducteurs chuteront de 3,6 % en 2023, le marché de la mémoire étant encore plus durement touché par " des stocks gonflés et des clients faisant pression pour des prix considérablement plus bas ". Cependant, l'expérience de PST avec les OEM qui fournissent des systèmes aux fabricants de puces indique que la demande d'équipements de production restera forte dans l'immédiat, car les entreprises se préparent au lancement de nouveaux produits tout en protégeant leurs revenus en relocalisant leurs sources d'approvisionnement.

Fabrication de semi-conducteurs

La croissance prévue de la demande de semi-conducteurs est clairement une bonne nouvelle pour les différentes usines de fabrication de semi-conducteurs et les fabricants de dispositifs intégrés. Bien que, historiquement, la plupart de la production ait été centrée en Amérique du Nord, en Corée, au Japon, à Taïwan et en Chine, on observe une tendance croissante à construire de nouvelles usines de fabrication dans d'autres pays. Cela s'explique en partie par la nécessité de raccourcir et d'améliorer la résilience des chaînes d'approvisionnement et en partie par les préoccupations liées aux risques géopolitiques potentiels, notamment en ce qui concerne la Chine et l'Extrême-Orient. Par exemple, l'Union européenne a annoncé son intention de devenir un grand centre de fabrication de semi-conducteurs, avec pour objectif de faire passer sa part du marché mondial des semi-conducteurs de 9 % aujourd'hui, à 30 % d'ici 2030.

Quoi qu'il en soit, la satisfaction de la demande prévue dépendra de technologies de fabrication toujours plus avancées, d'une plus grande numérisation et intégration des processus de bout en bout, d'une meilleure utilisation de l'IA et de la maintenance prédictive et de l'adoption plus large de systèmes sophistiqués de surveillance et de gestion des processus. Ces derniers permettront de maximiser les rendements grâce à un meilleur contrôle de la qualité, une productivité accrue et une consommation d'énergie réduite - même un petit pourcentage d'augmentation du rendement peut représenter une augmentation significative de la production, ainsi que le potentiel de réduction des coûts de production.

Mesure de précision des traces dans les gaz spécialisés

Les gaz spécialisés d'ultra-haute pureté sont essentiels pour la fabrication des semi-conducteurs. Ces gaz comprennent :


  • Azote
  • Hélium
  • Argon
  • Oxygène
  • Hydrogène
  • Hexafluorure de tungstène
  • Octafluorocyclobutane
  • Silane
  • Diborane
  • Germane
  • Oxyde nitreux
  • Trifluorure d'azote

  • Tout au long du processus de fabrication, il est essentiel d'éliminer les impuretés si l'on veut que chaque étape soit achevée efficacement avec le plus faible niveau de déchets ; même la présence d'impuretés à l'état de traces mesurées en parties par trillion peut entraîner la perte d'un lot entier de plaquettes.

    Nous travaillons avec les principaux fabricants de machines à semi-conducteurs depuis de nombreuses années, en développant et en fournissant une large gamme d'analyseurs et de capteurs d'oxygène et d'humidité haute performance, ainsi que des chromatographes de gaz de process. Ces instruments de précision sont conçus pour répondre aux besoins les plus exigeants des fonderies de semi-conducteurs, étant idéaux pour une utilisation dans les étapes du processus allant du dépôt, de la lithographie et de la gravure, au dopage, au recuit et au nettoyage des chambres.

    Chaque instrument est extrêmement fiable, facile à utiliser et, selon le produit et l'application, offre la certitude de mesures répétables jusqu'à des niveaux inférieurs à 100 ppt.

    L'impact de l'humidité sur les rendements

    Les principaux produits de mesure de l'humidité de PST comprennent des transmetteurs, des hygromètres et des analyseurs. Ces instruments jouent un rôle crucial dans la détection des niveaux d'humidité à l'état de traces dans les gaz ultra-purs, et dans la prévention de problèmes tels que l'oxydation, l'adhérence des photoréserves ou la caractérisation cohérente et la prévisibilité de chaque étape du processus.

    Notre dernier capteur d'humidité de gaz et hygromètre en ligne avancé Pura offre une solution simple, rentable et très précise pour la mesure de l'humidité à l'état de traces dans la fabrication des semi-conducteurs. Comme tous nos produits, il est soutenu par des services complets d'assistance technique, d'entretien & Service et d'étalonnage, un réseau mondial d'experts étant à disposition pour fournir des conseils et une assistance pratique pour chaque application.

    Découvrez-en plus sur le Pura Advanced Online 2.

    Nous sommes les principaux experts mondiaux en matière de surveillance de l'humidité et de mesure du point de rosée. Nous disposons de huit technologies différentes couvrant toutes les applications d'humidité, soutenues par une assistance technique et client inégalée. Pour en savoir plus,parlez à l'un de nos spécialistes des applications dès aujourd'hui.

    Notre chromatographe en phase gazeuse MultiDetek3 utilise le détecteur d'émission plasma breveté et, ainsi, nous sommes experts dans la détection d'impuretés sub-ppb dans les gaz ultra-purs. Notre technologie et notre savoir-faire nous permettent également de soutenir le marché des gaz spéciaux électroniques, ce qui nous donne une couverture complète du marché des gaz électroniques. Ces types d'applications comprennent les mélanges de gaz toxiques et dangereux, qui sont de plus en plus demandés dans les industries électroniques, et nous avons les produits et les installations de fabrication appropriés pour y faire face. Nos solutions comprennent des accessoires spécialement conçus pour les applications de semi-conducteurs, tels que le sélecteur de flux LDGSS, le système de purification de gaz LDP2000/LDCryo et l'unité d'étalonnage ppb LDGDSA, tous intégrés dans nos armoires LDRack. En tant que fabricants, nous sommes en mesure de proposer la soudure orbitale - la solution idéale pour le marché de l'électronique ultra-haute pureté. Pour en savoir plus, consultez les liens ci-dessous :


  • Chromatographe en phase gazeuse compact MultiDetek3 deLDetek
  • Analyse des traces d'impuretés sub-ppb dans l'oxygène UHP
  • LDetek LDrack - Intégration du système pour les chromatographes en phase gazeuse

  • Notes d'applicationLDetek Naviguez vers les sections 'Gaz électroniques et semi-conducteurs' et 'Gaz spéciaux électroniques'. De nombreuses notes d'application montrent ce qui peut être mesuré avec notre chromatographe en phase gazeuse de procédé.

    Sources :

    Gartner

    McKinsey & Company

    Forum économique mondial - Fabrication européenne de semi-conducteurs




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    Produits apparentés

    Ultra-Pure Moisture Hygrometers
    Michell Pura
    Transmetteur de trace d’humidité - Michell Pura
    Chromatographe gazeux modulaire - LDetek MultiDetek3


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