Pomieszczenie czyste a SubFab: kluczowe powody wyrównania

Pomieszczenie czyste jest zazwyczaj wypełnione szeroką gamą narzędzi procesowych od wielu różnych producentów. Oferta pomp próżniowych montowanych na narzędziach jest ogromna, a różnorodność i złożoność narzędzi procesowych i interfejsów operacyjnych w pomieszczeniu czystym utrudnia zapewnienie próżni i wsparcia. Zarządzanie flotą i optymalizacja są bardziej złożone, ponieważ narzędzia są grupowane i izolowane według procesów.

Jednak nie wszystkie narzędzia do pomieszczeń czystych wymagają pomp próżniowych na narzędziu, ale prawie wszystkie narzędzia wymagają usług próżniowych i oczyszczania spalin w SubFab. W przeciwieństwie do pomieszczeń czystych, SubFab to zazwyczaj duża otwarta przestrzeń wypełniona pompami próżniowymi, systemami oczyszczania spalin, w wielu przypadkach od jednego producenta. Tak, dobrze nadaje się to do zarządzania flotą. Jednak znaczne różnice w obrębie floty urządzeń odzwierciedlają złożoność pomieszczeń czystych. Sprzęt do wytwarzania próżni i oczyszczania spalin zachowuje się inaczej w zależności od procesu (napawanie, wytrawianie lub czyszczenie). Podejmowanie niewłaściwych decyzji dotyczących konserwacji może prowadzić do nieefektywności, przestojów i krytycznych zagrożeń dla bezpieczeństwa. Zarządzanie flotą musi zwracać uwagę na szczegóły i fachowe wsparcie, co jest równie ważne jak w pomieszczeniu czystym. 

W pomieszczeniu czystym fizyczne ograniczenia dużych zintegrowanych narzędzi procesowych oznaczają, że konserwacja jest prawie zawsze wykonywana na miejscu. Konserwacja narzędzi procesowych jest zazwyczaj zarządzana w oparciu o interwały czasowe lub licznikowe, chociaż w ostatnim czasie coraz częściej stosowane są analizy predykcyjne lub oparte na warunkach, które wspomagają podejmowanie decyzji dotyczących konserwacji.

Postęp technologiczny w SubFab pozwolił znacznie wydłużyć czas między serwisowaniem urządzeń próżniowych i oczyszczania spalin w porównaniu z narzędziami technologicznymi. Niektóre krytyczne pompy i systemy oczyszczania spalin są konserwowane w regularnym harmonogramie, ale konserwacja zazwyczaj odbywa się reaktywnie - czasami nawet w trybie pracy na wypadek awarii, z pompami rezerwowymi w gotowości. Powoduje to zmniejszenie korzyści wynikających z dłuższych okresów międzyserwisowych i może spowodować nieplanowane przestoje narzędzi. 

Różnice w sposobie monitorowania i pomiaru urządzeń próżniowych w pomieszczeniu czystym i SubFab odzwierciedlają różne aspekty procesu, którymi się zajmują. W komorze próżnia procesowa ma kluczowe znaczenie, a inżynierowie procesowi stale monitorują poziomy próżni, sprawdzają szczelność i wykrywają punkty końcowe procesu. Większość tych czujników próżni to elementy dodatkowe, które zazwyczaj nie są zintegrowane z narzędziami procesowymi. Częste pomiary i kontrole służą do potwierdzania wydajności procesu. Paradygmat operacyjny pomieszczeń czystych jest z natury bogaty w dane.

Czujniki do urządzeń próżniowych SubFab są zazwyczaj zintegrowane, z wieloma setkami istotnych parametrów próżni i oczyszczania monitorowanych i dostępnych za pośrednictwem sterowników urządzeń. Może to obejmować tysiące parametrów dla najbardziej skomplikowanych urządzeń, takich jak te obsługujące narzędzia do litografii EUV.  Jest to znaczący zbiór danych, który należy zintegrować z danymi procesowymi fabryki. Jednak w SubFab nie możemy jeszcze w pełni wykorzystać spostrzeżeń, które możemy wyciągnąć z tych danych. Inicjatywy w zakresie inteligentnej produkcji wykorzystują obecnie ten potencjał i spodziewamy się, że przyniesie on korzyści w nadchodzących latach.

Tworzenie obwodów zintegrowanych wymaga wielu osób o szerokim zakresie umiejętności oraz wiedzy teoretycznej i praktycznej.  Umiejętności te obejmują fizykę i chemię, materiałoznawstwo, inżynierię elektryczną i elektroniczną, inżynierię mechaniczną, systemy sterowania i wiele innych. Potrzebne umiejętności i ludzie odzwierciedlają różne aspekty procesu wykonywanego w pomieszczeniu czystym w porównaniu z podfabryką. W pomieszczeniu czystym operatorzy, technicy i inżynierowie są wysoko wykwalifikowani - doktoraty nie są rzadkością.

Personel SubFab na miejscu jest również wysoce wykwalifikowany, zwłaszcza biorąc pod uwagę zagrożenia związane z materiałami niebezpiecznymi, ale ponieważ większość konserwacji jest wykonywana poza terenem zakładu, za scenami w zakładach serwisowych i produkcyjnych pracuje również armia wysoko wykwalifikowanych techników i doktorantów. Ta doktoratowa wiedza na temat chemii procesowej i fizyki próżni ma kluczowe znaczenie zarówno w projektowaniu urządzeń, jak i procedur konserwacji, a w razie potrzeby również w rozwiązywaniu problemów na miejscu. Ponieważ znaczna część wiedzy specjalistycznej SubFab opiera się poza zakładem, złożoność konserwacji jest ukryta, a możliwości optymalizacji jej skuteczności są często pomijane.