建立更盈利的半导体工厂

为什么高性能流体系统在新的半导体工厂建设中很重要

Masroor Malik，半导体市场经理

在建造新的半导体制造设施（或“晶圆厂”）时，需要考虑许多因素，包括上市速度、材料和安装标准化以及成本。许多人估计建造一座新晶圆厂的成本超过 10 亿美元。高达 3 至 40 亿美元的价值并不少见，一些最大的晶圆厂可能飙升至 100 亿美元以上。

洁净室和昂贵的微芯片制造设备构成了这些费用的大部分，但总拥有成本可能会受到整个设施中其他系统和设备的高度影响。

流体管理系统就是这样一个例子，它本质上是工厂的循环系统，通过在整个设施需要的地方输送液体和气体。在接近新的半导体工厂建设时，通过指定高质量的流体系统组件和组件，以及在前端工程和设计期间与流体系统供应商密切合作，有很大的机会为工厂的短期和长期盈利做出贡献(FEED) 发展阶段。

以下是精心设计和安装流体系统的五种方法，有助于提高晶圆厂的利润：

#1.更快速、无泄漏的安装

新的晶圆厂建设通常表明新的生产技术和/或产能扩张，使上市速度成为保持竞争优势的主要目标。预计半导体制造和生产将尽快开始——在某些情况下，可能在整个设施完工之前。

简而言之，没有时间可以浪费。但是，设计和构建复杂的流体系统并在整个晶圆厂中路由它们可能是一个耗时的过程，需要大量的劳动力和专业知识来正确弯曲适当的管道、安装关键组件并确保整个系统的完整性。如果承包商和安装人员没有适当的知识或培训来组装高度可靠的防漏系统，这个过程可能会特别困难。

定制设计和预制的流体系统组件有助于消除施工期间的安装问题，并消除组装复杂子系统所涉及的大量劳动力。寻找能够了解您的需求并能够提供由高质量组件制成的完整、易于安装的组件的供应商。节省的时间可以帮助您的晶圆厂更快地全面投入运营，从而开始全面的半导体生产。

#2。更高效的规划设计

Fab 流体系统由多种组件组成，包括管接头、阀门、调节器、软管和管道。正确的系统规划、高效的设计、有效的管道布线和其他安装最佳实践有助于使系统更快地启动和运行，并且能够在设施的整个生命周期内可靠地运行。

例如，需要一系列复杂油管方向改变的子系统可能会给内部设计人员或安装人员带来挑战。与提供完整子组件的供应商合作可能再次成为一项宝贵的资产，因为弯管将在异地进行。完整的子系统将在交付时准备好安装和密封。

在其他地方，一个有效设计的流体系统可能包含许多弯管，在这些弯管中可能使用了额外的配件。减少不必要的连接点可以帮助工厂制造商节省额外零件的费用，还可以消除潜在的泄漏点。通过指定更高质量的流体系统组件并在需要时依靠流体系统设计和服务专家提供支持，制造商可以降低施工期间的短期成本以及设施生命周期内的总拥有成本。

#3.降低总生命周期成本

一旦晶圆厂投入生产，运营效率和最大化产量是首要任务。流体系统故障导致的任何停机时间都可能意味着必须关闭每小时生产的重大经济损失。在流程开始时采购高质量的组件和组件有助于消除设施生命周期内的维护、维修和运营 (MRO) 要求。

例如，晶圆厂使用强大的冷却器来保持制造过程中的最佳温度稳定性。但是，如果冷却液输送软管没有配备适当的绝缘材料，工具室中的温度可能会波动，从而对最大产量提出挑战。从一开始就在软管中选择正确的绝缘类型有助于降低出现任何问题的可能性，包括冷凝水，这在晶圆厂环境中很常见。

在施工开始时选择高质量的组件和设计良好的系统将使 MRO 活动更轻松、更省时。此外，随着时间的推移，将需要更少的必要组件和应用程序更换。所实现的节省和减少的停机时间可以帮助该设施长期保持更高的生产力和更高的利润。

#4。标准化的全球质量

晶圆厂所有者必须经常考虑如何在全球多个地点最好地复制标准和流程，以确保最大的生产可行性并保持质量要求。

在所有设施中标准化的流体系统组件和应用程序可能是有益的。一致的系统将有助于更轻松的维护、更好的安装技术连续性以及生产操作的整体安全性。寻找具有全球建筑服务的供应商，包括全球供应链能力和本地支持，可以帮助晶圆厂建造商降低整体采购和支出成本。与这些组织跨设施合作可以带来效率和设计选择，从而在全球范围内产生可观的盈利能力提升。

#5。提高生产力和产量

一旦工厂投产并投入运营，无需持续维护和停机的高质量流体系统可通过提供数百万个不间断、超高纯度级别的清洁生产周期，从而提高生产力和可行的芯片产量。生产可靠性可以帮助生产商在这个竞争激烈的行业中获得或保持优势。

在调试新晶圆厂时，尽量减少前期组件成本，同时坚持雄心勃勃的建设时间表，这是建筑商最重要的目标之一。但正如我们所见，为整个晶圆厂的关键流体系统采购更高质量的零件、组件和子组件可以为工厂的整个生命周期带来诸多好处并降低总体拥有成本。

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