より収益性の高い半導体工場の構築

新しい半導体工場の建設において高性能流体システムが重要な理由

Masroor Malik、マーケット マネージャー、半導体

新しい半導体製造施設 (または「ファブ」) を建設する場合、市場投入までの時間、材料および設置の標準化、コストなど、多くの考慮事項があります。多くの見積もりでは、新しいファブの建設費用は 10 億ドルを超えます。価値が 30 億ドルから 40 億ドルに達することも珍しくなく、最大規模のファブの中には 100 億ドルを超えるものもあります。

クリーンルームと高価なマイクロチップ製造装置がこれらの費用の大部分を占めていますが、総所有コストは、施設全体の他のシステムや装置によって大きく影響を受ける可能性があります。

施設全体の必要な場所に液体と気体を輸送することにより、本質的にファブの循環システムとして機能する流体管理システムは、そのような例の 1 つです。新しい半導体ファブの建設に近づくと、高品質の流体システムのコンポーネントとアセンブリを指定し、フロントエンドのエンジニアリングと設計中に流体システムのサプライヤと緊密に連携することにより、ファブの短期的および長期的な収益性に貢献する大きな機会があります。 (FEED) 開発段階。

流体システムの設計と設置に慎重なアプローチをとることで、ファブの収益性を高める 5 つの方法を次に示します。

#1.迅速で漏れのない取り付け

新しいファブの建設は通常、新しい生産技術および/または能力の拡大を示しており、競合他社に先んじるための主な目的は市場投入までの時間です。半導体の製造と生産は、施設全体が完成する前に、可能な限り早く開始されることが期待されています。

簡単に言えば、無駄な時間はありません。しかし、複雑な流体システムを設計および構築し、ファブ全体にルーティングすることは、時間のかかるプロセスになる可能性があり、適切なチューブを適切に曲げ、重要なコンポーネントを取り付け、システム全体の完全性を確保するには、多大な労力と専門知識が必要です。このプロセスは、請負業者や設置業者が信頼性の高い漏れのないシステムを組み立てるための適切な知識やトレーニングを受けていない場合、特に困難になる可能性があります。

カスタム設計された既製の流体システム アセンブリは、建設中の設置の問題を解消し、複雑なサブシステムの組み立てにかかる労力を大幅に削減するのに役立ちます。お客様のニーズを理解し、高品質のコンポーネントで作られた完全で取り付けが簡単なアセンブリを提供できるサプライヤを探してください。節約された時間は、ファブが完全に稼働できるようになるのに役立ち、本格的な半導体生産を開始できるようになります。

#2.より効率的な計画と設計

Fab 流体システムは、チューブ継手、バルブ、レギュレーター、ホース、チューブなど、さまざまなコンポーネントで構成されています。適切なシステム計画、効率的な設計、効果的なチューブ ルーティング、およびその他の設置のベスト プラクティスは、システムをより迅速に稼働させ、施設の耐用年数にわたって確実に機能できるようにするのに役立ちます。

たとえば、複雑な一連のチューブ方向の変更を必要とするサブシステムは、社内の設計者や設置者にとって課題となる可能性があります。チューブの曲げはオフサイトで行われるため、完全なサブアセンブリを提供するサプライヤと協力することは、再び貴重な資産となります。完全なサブシステムは、納入時にすぐに設置でき、漏れがありません。

他の場所では、効率的に設計された流体システムは、追加のフィッティングが使用されていた可能性がある多数のチューブベンドを組み込む場合があります。不要な接続ポイントを減らすことで、ファブ ビルダーは余分な部品にかかる費用を節約できます。また、潜在的なリーク ポイントを排除することもできます。製造業者は、高品質の流体システム コンポーネントを指定し、必要に応じて流体システムの設計とサービスの専門家にサポートを依頼することで、建設中の短期的なコストだけでなく、施設の寿命全体にわたる総所有コストを削減できます。

#3.総ライフサイクル コストの削減

ファブが生産に入ると、運用効率とスループットの最大化が優先事項になります。流体システムの障害に起因するダウンタイムは、生産を停止しなければならない時間ごとに重大な経済的損失を意味する可能性があります。プロセスの開始時に高品質のコンポーネントとアセンブリを調達することで、施設の寿命全体にわたる保守、修理、および運用 (MRO) の要件を排除できます。

たとえば、ファブでは強力なチラーを使用して、製造プロセスで最適な温度安定性を維持しています。ただし、クーラント輸送ホースに適切な断熱材が装備されていない場合、ツール チャンバー内の温度が変動し、最大生産量に対する課題が生じる可能性があります。最初からホースの適切なタイプの断熱材を選択することで、ファブ環境で一般的な結露などの問題の可能性を減らすことができます。

建設の初期段階で高品質のコンポーネントと適切に設計されたシステムを選択することで、MRO 作業がより簡単で時間のかからないものになります。さらに、時間の経過とともに、必要なコンポーネントやアプリケーションの交換が少なくなります。達成された節約とダウンタイムの短縮は、施設の生産性と収益性を長期的に維持するのに役立ちます。

#4.標準化されたグローバル品質

工場の所有者は、多くの場合、生産の実行可能性を最大限に高め、品質要件を維持するために、標準とプロセスを複数のグローバルな場所に最適に複製する方法を検討する必要があります。

すべての施設で標準化された流体システムのコンポーネントとアプリケーションは有益です。一貫したシステムは、メンテナンスの容易さ、設置技術の継続性の向上、および生産作業の全体的な安全性に貢献します。世界規模のサプライ チェーン機能やローカル サポートなど、グローバルな建設サービスを提供するサプライヤーを見つけることで、ファブ ビルダーは全体的な調達コストと支出コストを削減できます。施設全体でこれらの組織と協力することで、効率と設計の選択につながり、世界中で収益性を大幅に向上させることができます。

#5.生産性とスループットの向上

ファブが試運転されて稼働すると、継続的なメンテナンスやダウンタイムの必要性を排除する高品質の流体システムは、何百万もの中断のない超高純度レベルのクリーンな生産サイクルを提供することで、より高いレベルの生産性と実行可能なチップ歩留まりに貢献できます。生産の信頼性は、生産者がこの競争の激しい業界で優位性を獲得または維持するのに役立ちます。

新しいファブを試運転するとき、野心的な建設スケジュールを守りながら、初期のコンポーネントコストを最小限に抑えることは、ビルダーにとって最も重要な目標の 1 つです。しかし、これまで見てきたように、ファブ全体で重要な流体システム用に高品質の部品、コンポーネント、およびサブアセンブリを調達することは、施設の寿命全体にわたって多くの利点と全体的な所有コストの削減に貢献できます。

もっと学びたいですか？スウェージロックは、世界中の半導体メーカーによる流体システムの設計と構築を支援してきました。当社のチームに連絡して、当社の設計および組立サービスが次のファブの構築にどのように役立つかを確認してください。