सेमीकंडक्टर कारखानों में ईएसडी समस्याएं हमेशा "डेस्क मैट" से क्यों शुरू होती हैं?
सेमीकंडक्टर कारखानों की सुरक्षा प्रबंधन प्रणाली में, ईएसडी (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) अदृश्य लग सकता है, लेकिन यह अक्सर, आसानी से अनदेखा किया जाने वाला और बेहद महंगा छिपा हुआ खतरा है। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि ईएसडी विफलताओं का विशाल बहुमत सीधे तौर पर "एंटी-स्टैटिक रबर मैट/डेस्क मैट" से संबंधित है। हाँ, मशीन नहीं, कार्मिक नहीं, प्रक्रिया नहीं... बल्कि सतह पर मौजूद सामग्री जिसे आप प्रतिदिन छूते हैं।
I. ईएसडी विसंगतियाँ हमेशा "डेस्क मैट" से क्यों शुरू होती हैं?
आपने ये परिदृश्य देखे होंगे: एक रिस्टबैंड ठीक से काम कर रहा है, फिर भी एक इलेक्ट्रोस्टैटिक अलार्म अभी भी बज रहा है; ग्राउंडिंग सामान्य है, फिर भी परीक्षक कभी-कभी टूट जाता है; कर्मचारी नियमों के अनुसार काम कर रहे हैं, फिर भी उपज में गिरावट आ रही है; उपकरण को स्थानांतरित नहीं किया गया है, फिर भी इलेक्ट्रोस्टैटिक सेंसर लाल चमक रहा है। कई सुरक्षा अधिकारियों की प्रारंभिक प्रतिक्रिया उपकरण, ग्राउंडिंग तार और कर्मियों के संचालन की जांच करना है। लेकिन वास्तविक मूल कारण अक्सर होता है: एंटी-स्टेटिक रबर मैट की उम्र बढ़ना, पैरामीटर बहाव, सतह संदूषण, या रसायनों द्वारा संक्षारण जिसके कारण अनियंत्रित प्रतिरोध होता है। इसका कारण यह है कि एंटी-स्टैटिक मैट संपूर्ण ऑपरेशन श्रृंखला में अत्यधिक उच्च संपर्क आवृत्ति वाली सामग्री है।
यह निम्नलिखित उद्देश्यों को पूरा करता है:
1. टूलींग प्लेसमेंट
2. वेफर्स के बैचों की अस्थायी नियुक्ति
3. उत्पाद के संपर्क से सुरक्षा
4. परीक्षण उपकरण की निचली सतह पर घर्षण
5. स्थैतिक बिजली निर्वहन संपर्क
यदि स्टेज मैट खराब हो जाता है, तो अन्य सभी ईएसडी नियंत्रण उपाय विफल हो जाएंगे। यह टूटी हुई नींव वाले राजमार्ग की तरह है; यहां तक कि सबसे अच्छी कार भी स्थिर गति से नहीं चल पाएगी।
द्वितीय. एंटी-स्टेटिक मैट में "संभावित विफलता" का खतरा क्यों होता है?
सेमीकंडक्टर उद्योग में सुरक्षा अधिकारियों के लिए "संभावित विफलता" सबसे परेशानी वाली स्थिति है। तीन कारणों से, एंटी-स्टैटिक मैट उन सामग्रियों में से एक हैं, जिनके खराब होने की संभावना सबसे अधिक होती है:
1. रासायनिक संक्षारण प्रतिरोध में अचानक परिवर्तन का कारण बनता है। सेमीकंडक्टर उद्योग बड़ी संख्या में रसायनों का उपयोग करता है: डेवलपर्स, सफाई एजेंट, आईपीए, नक़्क़ाशी समाधान, आदि। जब ये रसायन एंटी-स्टेटिक स्टेज मैट की सतह पर गिरते हैं, तो वे:
① स्टेज मैट सतह पर पतली ईएसडी परत को नुकसान पहुंचाएं
② एक इन्सुलेशन संदूषण फिल्म बनाएं
③ सामग्री की उम्र बढ़ने और क्षरण में तेजी लाना
परिणाम यह है: मंच की चटाई ठीक दिखती है, लेकिन पैरामीटर पूरी तरह से खराब हो गए हैं।
2. सतह क्लीनर अवशेष अपव्यय प्रदर्शन को प्रभावित करता है
कई कार्य दल "नेत्रहीन" उपस्थिति बनाए रखने के लिए मजबूत डीग्रीजर या सिलिकॉन युक्त क्लीनर का अत्यधिक उपयोग करते हैं। इन अवशेषों के कारण ये हो सकते हैं:
① लंबे समय तक स्थैतिक क्षय समय
② असमान चार्ज संचय
③ "तात्कालिक निर्वहन बिंदु" का निर्माण
इस प्रकार की विफलताएँ बहुत घातक होती हैं लेकिन संवेदनशील घटकों को नुकसान पहुँचाने की अत्यधिक संभावना होती है।
3. उम्र बढ़ने के कारण वॉल्यूम प्रतिरोधकता 10⁸Ω से 10¹²Ω तक बढ़ जाती है
एंटीस्टैटिक रबर मैट पॉलिमर सामग्री हैं। लंबे समय तक संपर्क में रहना:
①तापमान में परिवर्तन
② पराबैंगनी विकिरण
③ घर्षण
④ संक्षारण
इन सभी के कारण प्रतिरोध मान में वृद्धि होगी। एक विशिष्ट उदाहरण है: "चटाई प्रयोग करने योग्य दिखती है, लेकिन प्रतिरोध राष्ट्रीय मानक सीमा से कहीं अधिक है।"
तृतीय. एंटीस्टैटिक मैट के लिए विभिन्न मानकों की विशिष्ट आवश्यकताएं क्या हैं?
सुरक्षा अधिकारियों को अक्सर मानकों का सामना करना पड़ता है जिनमें शामिल हैं: *एसजे/टी 10694-2022 इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद विनिर्माण और अनुप्रयोग प्रणालियों के लिए इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज प्रोटेक्शन टेस्ट तरीके*, *इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज प्रोटेक्शन के लिए एएनएसआई ईएसडी एस20.20-2021 ईएसडी नियंत्रण प्रणाली*, और *इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए आईईसी 51345-5-1-2024 इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज प्रोटेक्शन - सामान्य आवश्यकताएँ*। इसके अलावा, मेरे देश में विभिन्न राष्ट्रीय और उद्योग मानक हैं, जैसे चीनी सैन्य मानक और आयुध उद्योग मंत्रालय के उद्योग मानक, जिन्हें गोपनीयता आवश्यकताओं के कारण विस्तृत नहीं किया जाएगा। विभिन्न मानकों की आवश्यकताओं को संक्षेप में प्रस्तुत किया गया है, जिसमें कहा गया है कि एंटीस्टेटिक टेबल मैट/रबर सामग्री का परीक्षण किया जाना चाहिए:
①बिंदु-से-बिंदु प्रतिरोध
②बिंदु-से-जमीन प्रतिरोध
यह निर्णय लेने का आधार है कि टेबल मैट योग्य है या नहीं।
इसके अलावा, इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज क्षय समय और ट्राइबोइलेक्ट्रिक वोल्टेज मापदंडों को संयोजित करने की सिफारिश की जाती है, क्योंकि ये इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज ऊर्जा की गणना के लिए महत्वपूर्ण पैरामीटर हैं।
यह भी स्पष्ट रूप से निर्धारित करता है:
① एंटी{0}}स्टेटिक मैट का प्रतिरोध 1*10⁹ Ω के भीतर रखा जाना चाहिए;
② अचानक डिस्चार्ज और स्पार्क डिस्चार्ज को रोकें;
③ चार्ज संचय को रोकें।
ये आवश्यकताएं "अनियंत्रित डिस्चार्ज" से बचने के लिए हैं, जो कि वह जोखिम है जिससे सेमीकंडक्टर निर्माता सबसे अधिक डरते हैं।