半导体设备的维护与维修研究

陈城

摘要：半导体设备在生产及生活中都发挥着重要作用，要想保证其能够稳定运转，就要做好相关的维护及维修工作。基于此，本文首先阐述了半导体设备维修的日常维护，研究了半导体设备的维修方法，以期能够对半导体设备的维护及维修起到一定借鉴意义。

关键词：半导体；维修；维护

前言：当前半导体设备的生产通常都是采用流水线的作业形式，实际生产中无论哪一台设备出现故障问题都会给企业带来较为严重的经济损失。因此，应针对一些重点设备实施检测，并做好维修工作，尽量将故障问题消失在萌芽阶段。与此同时，针对其他设备也要予以高度重视，确保平日设备维护及维修工作的有效开展，如此方可有效规避重大灾难问题造成的严重后果。

1、半导体设备维修的日常维护

    就我国的实际情况来讲，大多数半导体行业的设备运用的均是国外性价比相对较高的二手设备及其国内制造的精度及质量较高的设备。做好这些设备的日常维护工作是十分重要的。首先，针对从国外引入的二手半导体设备，应对设备使用说明书及设备维护手册进行翻译，给平日设备维护工作的有效开展提供有力保障，同时在深度了解的前提下，不对设备精准度造成破坏的状况下，针对设备做出改进，改进那些较为落后的工艺，确保其性价比的有效提升，如此方可有效提升生产工艺的质量及产量。其次，针对国内的半导体设备，调试工作人员实施安装和调试的过程中，务必需要有厂商派遣的专业设备维修工作人员，向厂内工作人员讲解设备维护和维修方面的知识，同时针对设备平日生产工艺中较为容易出现的问题加以细致的说明，并给出相应解决措施。例如，针对设备摩擦损耗的部件需要实施更换，应在第一时间内做好相关检查工作，以规避因为设备这方面的问题而导致停产问题的发生，出现较为严重的经济损失。

2、半导体设备维修基本要求
　　半导体设备维修是很多企业生产运营过程中的重要工作，半导体设备的安全、稳定运行需要维修人员定期对半导体设备进行检修和维护，特别是在现代化工业发展过程中，流水线的生产操作对于半导体设备要求较高，一旦半导体设备出现故障会直接影响整个生产过程，因此应高度重视半导体设备的维修。当前，半导体设备主要采用高能粒子控、高真空、机电一体化、可编程语言和微机控制方法[1]，相关维修人员应具备扎实的理论基础和丰富的实践经验，在半导体设备出现问题时及时地进行维修解决。另外，半导体设备维修是一项专业、复杂的工作，需要定期或者不定期的仔细检查，面对半导体设备故障，应逐步地进行排查和检查，维修人员应刻苦探索、孜孜不倦、坚韧不拔、爱岗敬业。

3、半导体设备的维修方法

    3.1预防维修

    预防维修指的是半导体设备没有发生故障问题之前，也就是设备故障没有劣化之前事先实施定期检查、保养以及维修处理，避免由于设备劣化而产生较为严重的后果。预防维修是基于实际生产计划不会受到影响的一种维修策略，是一种根据相应计划实施的主动管理。预防维修方式早已投入到实际工作中，最近几年，在发达国家原子能研究以及航空等众多领域都获取了极为普遍的应用，并收获了极为良好的效果。半导体设备具有较高的自动化程度，很多机器都采用单机作业的方式，同时没有备用预案，应用预防维修可以让由于故障问题而导致停产带来的经济损失降到最低，从本质上改善并控制产品质量降低以及产量下降等方面的问题。针对刻蚀机、扩散炉、光刻机等半导体设备，通常都采用预防维修的方式。值得注意的是，预防维修的过程中也会产生停机经济损失和备件支出等方面的情况。对于半导体设备，可否采用预防性维修的方式通常根据是否能够缩减生产加工成本以及加强设备效能等方面加以确立。预防维修过程中设备零件存在两种更新方式，分别是个别更新以及全部更新。具体采用何种更新方式需要结合更新成本投入的多少加以确立。一般情况下，个别更新成本投入相对较小，然而针对一些零件数量大但批发单价较低的运用全部更新的方式效果会更好。

    3.2动态维修

    动态维修采用的是在线修理模式，其是在设备发生故障问题后才实施具体修理操作，因此是一种应诊形式的被动管理模式。动态维修应高效与及时。实施动态维修需要具有如下两个方面的条件：一个是具有较为全面的设备相关资料以及设备维修人员；另一个是保证相关设备测试仪器、设备备件等的充足。就某种意义而言，动态维修方式不但能够节省时间，同时可以缩减维修成本。针对那些同类型台数较多、修理时间较短且停产不会造成较大经济损失或是故障发生几率偏低的设备而言，采用动态维修的方式更加合适。从半导体集成电路来看，显微质检、加热、清洗甩干等相关设备比较适合于采用动态维修的方式。

    3.3全面翻修

    全面翻修指的是针对设备实施根本上的大规模修理以及彻底的翻新处理。在半导体设备存在较为严重劣化时，往往应针对其实施全面返修处理，更换全部失准的零部件以及发生老化的零部件，同时全方位清洗、仔细调整以及精准校验系统整体。这一维修模式需要投入较多维修成本，需要针对生产的实际需求以及设备性能做出全面考量，计算出设备的经济寿命以及成本效益之后再决定是否采用全面翻修的维修方式。若是最终决定不再进行翻修，同时维修保养的成本投入又超过了维修成本效益的预算，就需要淘汰这一设备。

3.4改善维修
　　改善维修是半导体设备维修的一种技术革新，当半导体设备出现故障，采用改善维修方式，积极主动地讨论和分析半导体设备故障机理和原因，找出半导体设备存在的缺陷和隐患，通过更换半导体设备的零部件、改进和优化电路结构、改变材料、变更设计等方法，提高半导体设备的稳定性，尽量延长半导体设备的使用寿命，防止半导体设备性能劣化，简化维修工作。对半导体设备进行改善维修，特别是对于某些进口的半导体设备，基于半导体设备的基本技术、基本性能要求，积极进行技术革新，采用更加先进的维修方式，降低维修成本，优化半导体设备零部件，提高半导体设备运行的稳定性和安全性。

    3.5设计维修

    关于设计维修，也被称作维修预防。其是在半导体设备的研制以及设计时期便将设备的维修和设备运转的稳定性放在同样重要的位置进行全面考虑。由此可见，该种维修方式更像是一种先天式的维修管理模式；可以从根本上提升半导体设备运转的稳定性，使其更加具有维修性，延长了半导体设备的实际应用时长。半导体设备的研发部门需要把设计维修当作一项重点研究内容，而设备的实际运用部门也需要给设备维修提供用户相应的反馈意见。设计维修的重点是由稳定性理论以及维修工程的基础理论内容作为入手点，针对设备中的所有部件或是各项功能都应尽量列举出有可能会发生的故障问题，并设计出避免故障问题出现的方法。确定出故障码以及故障处理方式的软件提示和自保护报警是初始时期；自行诊断以及人机对话专家系统是中期阶段；自行修复便是最终时期，这是全线自动化今后生产以及维修的最终目标。

结语：综上所述，因为从半导体设备的维护和维修方面来讲，其对技术方面的要求往往较高，因此相关维修工作人员在平日中应努力学习，充实自身专业知识，并与其它半导体设备维护及维修工作人员之间进行沟通，丰富自身经验，学习他人的长处，如此更加有利于日后设备维护及维修工作的有效开展，为企业的持续稳定发展做出突出贡献。

参考文献：

    [1]敖银辉，常鹏.半导体设备预防性维护建模与优化方法研究[J].系统工程理论与实践，2017，37（03）：782-789.

    [2]陶栋.浅谈10kV交联聚乙烯电缆终端制作与安装[J].中国高新技术企业，2016（10）：57-59.

    [3]杜艳春.典型自动化设备及生产线应用与维护[J].科技创新与应用.

    [4]史璋.半导体设备的维护与维修体验心得[J].民营科技.