फैब्स के लिए मॉड्यूलर सेमीकंडक्टर चिलर्स लागत-प्रभावी क्यों हैं?

फैब-विशिष्ट तापीय आवश्यकताओं को विश्वसनीय रूप से पूरा करना

EUV लिथोग्राफी और <3nm प्रक्रियाओं के लिए अत्यधिक स्थिर तापमान नियंत्रण (±0.1°C)

यूरोपीय संघ के यूवी (EUV) लिथोग्राफी और 3 नैनोमीटर से कम की विनिर्माण प्रक्रिया में ±0.1°C की तापीय स्थिरता की आवश्यकता होती है। इस सीमा के भीतर बने रहने में विफलता के कारण लेंस विकृति, 1.5 नैनोमीटर से अधिक के ओवरले त्रुटियाँ, और जिन वेफर्स को अपयोगी घोषित कर दिया जाता है, उनकी दर 12% तक पहुँच सकती है। इस प्रकार, इन मॉड्यूलर प्रक्रियाओं के लिए चिलर्स आवश्यक हो गए हैं। सामान्य मॉड्यूलर प्रक्रिया कूलेंट चिलर्स में कूलेंट के तापमान नियंत्रण का परिवर्तन 0.05°C होता है। यह 300 मिमी वेफर्स के संसाधन के दौरान उच्च स्तर के नियंत्रण की अनुमति देता है। ये बहु-सूत्री शीतलन परिपथों के साथ-साथ स्मार्ट PID नियंत्रण (जो भार में परिवर्तन के प्रति लगभग तुरंत अनुक्रिया करता है) को अपनाकर कूलेंट प्रवाह को अनुकूलित करते हैं। इससे लिथोग्राफी और एचिंग प्रक्रियाओं के सूक्ष्म-माइक्रोन स्तर पर नियंत्रण में महत्वपूर्ण सुधार होता है। कारखाने के आँकड़ों से पता चलता है कि 10,000 वेफर्स के संसाधन के बाद तापीय आवश्यकताओं के अनुपालन की दर 99.8% है। एक ऐसे क्षेत्र में, जहाँ छोटे सुधार भी बड़े लाभ का कारण बन सकते हैं, बचत करोड़ों में है।

एकीकृत स्किड सिस्टम जो कम कंपन और क्लीनरूम अनुपालन के लिए डिज़ाइन किए गए हैं

जब केंद्रीय अभ्यास में निर्मित चिलर्स का संचालन किया जाता है, जो ISO श्रेणी 1 से 3 के क्लीनरूम के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, तो अनजाने में लगाए गए क्लीनरूम आवश्यकताएँ अक्सर लागत बढ़ाने वाली और मॉड्यूलर लचीलापन के लिए पर्यावरणीय रूप से हानिकारक होती हैं। क्लीनरूम के लिए भंडारण/परिवहन के लिए लीक करने वाली पाइप व्यवस्था और/या कंप्रेसर प्रणाली के लिए अनुपस्थित-पाइपिंग को समायोजित करना, आदि। मॉड्यूलर प्रणाली को इकट्ठा की गई प्रणालियों को समाप्त करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिनमें विस्तृत हानिकारक या उजागर करने या तापन, निर्मित प्रणालियों, कंपन मॉड्यूल और सभी ग्राहकों के लिए सभी कुछ शामिल है। इसके अतिरिक्त, क्लीनरूम/सीई के लिए o mO w प्रणालियों से। फ़िल्टर और रखरखाव को प्रणाली में एकीकृत किया गया है ताकि प्रणाली के अधिकांश m के अनुपालन के लिए सभी प्रणालियों को अनुपालन करना हो। 40 क्लीनरूम यूनिट का बंद करना, संचालन से अवशेष o को साकार किया गया। इसके अतिरिक्त, कण m. मासिक गतिविधि o 1, प्रत्येक क्लीनरूम के लिए eu के लिए o 1 प्रत्येक और प्रत्येक के लिए और प्रत्येक के लिए और प्रक्रियाओं के आधार पर m o प्रणालियों, क्लीनरूम/सुविधा;, m o के लिए और क्लीनरूम/सीई के लिए और m के दौरान संचालन और क्लीनरूम/सीई प्रणालियों के लिए। 40 डाउनटाइम और और o f 1, और m संचालन प्रणालियों, अवशेष क्लीनरूम प्रत्येक प्रत्येक के लिए m और प्रत्येक के लिए और प्रत्येक के लिए और CM 1 क्लीनरूम प्रत्येक प्रणालियों के लिए। 40 डाउनटाइम और और o f 1, और m संचालन प्रणालियों, अवशेष क्लीनरूम/सीई प्रणालियों, o 1 के लिए, प्रत्येक क्लीनरूम/सीई m के लिए। 40 डाउनटाइम o से और m संचालन प्रणालियों के लिए, और m प्रत्येक क्लीनरूम/सीई प्रत्येक और प्रत्येक क्लीनरूम/सीई प्रत्येक और प्रत्येक क्लीनरूम/सीई प्रत्येक और संचालन क्लीनरूम/सीई प्रणालियों o के लिए और o क्लीनरूम के लिए। मॉड्यूलर प्रणाली o m o से 1 प्रत्येक m से क्लीनरूम/सीई क्लीनरूम के लिए और o 1 के लिए और प्रत्येक m में। 40 बंद करना और 1 के लिए, संचालन प्रत्येक के लिए m और m o f 1, प्रत्येक क्लीनरूम o 40 डाउनटाइम और और o 1, और a m o प्रत्येक 1, और संचालन प्रणालियों, m के लिए क्लीनरूम के लिए o m प्रणालियों, संचालन प्रणालियों और o क्लीनरूम के लिए प्रत्येक और प्रत्येक के लिए और प्रत्येक के लिए और m के लिए और क्लीनरूम/सीई संचालन f 1, डाउनटाइम o से और m क्लीनरूम प्रणालियों, क्लीनरूम/सुविधा के लिए। 40 डाउनटाइम क्लीनरूम प्रणालियों ms m 40 अधिक कुशल पूंजी, संचालन और अनुसूचीबद्धता के साथ स्वामित्व लागत में कमी

फील्ड-एरेक्टेड चिलर्स की तुलना में 10 वर्षों की अवधि में कुल स्वामित्व लागत (TCO) में 27% की कमी (SEMI S26-0722 बेंचमार्क)

वर्ष 2022 के SEMI S26-0722 बेंचमार्क के अनुसार, मॉड्यूलर अर्धचालक चिलर्स की 10 वर्षों की अवधि में कुल स्वामित्व लागत (TCO), ऑन-साइट निर्मित चिलर्स की तुलना में 27% कम है। पूंजीगत लागत में 19% की बचत होती है, क्योंकि मॉड्यूलर प्रणालियाँ फील्ड में असेंबल और एकीकृत की जाती हैं, डिज़ाइन मानदंडों के अनुसार निर्मित की जाती हैं, और पूर्ण रेफ्रिजरेंट सर्किट के रूप में साइट पर भेजी जाती हैं। फैब्रिकेशन सुविधा के कॉन्फ़िगरेशन और संचालन स्तर के आधार पर, मॉड्यूलर चिलर्स उत्कृष्ट ऊष्मा विनिमय सतहों और सुविधा लोड पर आधारित अच्छे (या खराब) प्रदर्शन वाले एडजस्टेबल स्पीड चिलर्स के कारण ऊर्जा खपत में 40% तक की बचत कर सकते हैं। भविष्यवाणी आधारित नैदानिक विश्लेषण द्वारा शुरुआती दोष का पता लगाने और कम यांत्रिक घिसावट के कारण रखरखाव लागत में 31% की कमी आ सकती है। यह डेटा उस संक्रमण का मजबूत समर्थन करता है जिसकी ओर कई निर्माता वर्तमान में अग्रसर हैं।

अधिक कुशल तैनाती के कारण वित्तपोषण लागत और श्रम अधिभार में कटौती की उम्मीद की जा सकती है।

जब स्किड सिस्टम्स का वाहन निर्माण कारखाने में परीक्षण किया जाता है, तो वे साइट पर वेल्डिंग और कैलिब्रेशन के समय को 85% तक कम कर देते हैं। इसके अतिरिक्त, ये पुराने सिस्टम्स की तुलना में तैनाती के समय को 12 से 18 सप्ताह के बजाय 6 से 9 सप्ताह तक कम कर देते हैं। फैब ओनर्स एसोसिएशन के 2023 के आँकड़ों के आधार पर, वेल्डिंग और कैलिब्रेशन से बचा हुआ समय प्रत्यक्ष रूप से प्रत्येक निर्माण सुविधा के लिए लगभग 740,000 अमेरिकी डॉलर की ब्याज लागत कम करने के समकक्ष है। इसके अतिरिक्त, नए सिस्टम सत्यापन कार्य में 300 से अधिक मैन-घंटे की बचत करते हैं। एकीकृत नियंत्रण प्रणाली उत्पादन की त्वरित स्थापना और प्रारंभ को सक्षम बनाती है, जिससे समग्र परियोजना पूर्णता का समय बढ़ जाता है; इससे मौसम से संबंधित देरी के अवसर कम हो जाते हैं, जो परियोजना लागत को बढ़ाते हैं।

मॉड्यूलर चिलर्स उप-3 नैनोमीटर प्रक्रियाओं में आरओआई (रिटर्न ऑन इन्वेस्टमेंट) को सुविधाजनक बनाते हैं, जिससे स्केलेबल, वित्तीय रूप से अनुशासित क्षमता वृद्धि का समर्थन किया जा सकता है।

मॉड्यूलर अर्धचालक चिलर्स के साथ चरणबद्ध, मांग-आधारित क्षमता वृद्धि को सक्षम करना

सूक्ष्म स्केलेबिलिटी (50–200 आरटी के वृद्धि अंतराल) उपयोग को अधिकतम करती है और अत्यधिक प्रोविज़निंग से बचाती है

मॉड्यूलर अर्धचालक चिलर्स में आवश्यक स्तर तक ठंडा करने की लचीलापन होता है, जिससे 50 से 200 रेफ्रिजरेशन टन की क्षमता के बीच विस्तार की सुविधा प्रदान की जाती है। यह पारंपरिक प्रणालियों की समस्या का समाधान करता है, जिनमें अत्यधिक क्षमता और बहुत कम चिलर्स होते हैं। जब फैब्स को अधिक लिथोग्राफी या एटिंग मशीनें प्राप्त होती हैं, तो उनकी कुल उपकरण उपयोग दरें एकल बड़ी क्षमता वाले चिलर्स वाली सुविधाओं की तुलना में 15 से 20 प्रतिशत अधिक बढ़ जाती हैं। इसके अतिरिक्त, सूक्ष्म स्केलेबिलिटी प्रारंभिक निवेश लागत को लगभग तीस प्रतिशत तक कम कर देती है, जिससे शीतलन प्रणालियों में अवरुद्ध होने के बजाय अधिक विकास फंडिंग की सुविधा होती है। जैसे-जैसे निर्माण प्रक्रियाएँ छोटे परीक्षण बैचों से पूर्ण उत्पादन चलाने तक बढ़ती हैं, ये चिलर्स भी उसी के साथ स्केल करते हैं, बिना अपग्रेड की अतिरिक्त लागत या व्यर्थ जाने वाली शीतलन क्षमता के अतिरिक्त भाग के साथ।

प्रमाणित वास्तविक दुनिया का प्रभाव: अग्रणी फैब्स से केस अध्ययन

अर्धचालक निर्माता अब अपनी सुविधाओं पर मॉड्यूलर चिलर्स के लाभों का आनंद ले रहे हैं। एक उन्नत लॉजिक फैब्रिकेशन संयंत्र में, ऊष्मा के कारण होने वाले उपकरण अवरोध को 18% कम करने की रिपोर्ट दी गई। एक अन्य संयंत्र में, केवल एक वर्ष में ऊर्जा लागत में 22% की कमी प्राप्त की गई। जब एक बड़े मेमोरी निर्माता ने 3 नैनोमीटर प्रौद्योगिकी नोड्स पर स्केल अप करने की प्रक्रिया शुरू की, तो उन्होंने एक साथ सभी रेफ्रिजरेशन टन खरीदने के बजाय प्रत्येक बार 50 रेफ्रिजरेशन टन के क्रमिक वृद्धि करने को वरीयता दी। इस निर्णय ने उन्हें ऊपरी उपकरणों के अतिरिक्त लागत में 2.7 मिलियन डॉलर की बचत कराई। मॉड्यूलर चिलर्स की तुलना पारंपरिक स्थल-निर्मित प्रणालियों के साथ सकारात्मक रूप से की जा रही है। अन्य सभी प्रणालियों के साथ तुलना करने पर, मॉड्यूलर चिलर्स के उत्कृष्ट प्रदर्शन के बारे में जाना जाता है, जिसका अर्थ है कि शीतलन समाधानों के लिए मॉड्यूलर चिलर्स बेहतर खरीद विकल्प हैं। यह विशेष रूप से अल्ट्रा-वायलेट लिथोग्राफी के लिए सत्य है, जहाँ भी सबसे छोटे प्रक्रिया भिन्नताएँ लक्ष्य उत्पादन पर महत्वपूर्ण प्रभाव डाल सकती हैं।

सामान्य प्रश्न

EUवी लिथोग्राफी और सब-3 एनएम प्रक्रियाओं के लिए तापमान नियंत्रण क्यों आवश्यक है?

तापमान नियंत्रण में लेंस में विकृति होती है, ओवरले में त्रुटियाँ आती हैं और उच्च अपव्यय के परिणामस्वरूप अपव्यय में वृद्धि होती है, जो सभी उत्पाद की गुणवत्ता और उपज के लिए हानिकारक हैं।

सेमीकंडक्टर चिलर्स की मॉड्यूलर डिज़ाइन क्लीनरूम में कणों के उत्पादन को कैसे कम करती है?

ये चिलर्स कारखाने में एकीकृत रूप से डिज़ाइन किए गए हैं, जिनमें एचईपीए फ़िल्टर और कारखाने की सील शामिल हैं ताकि रिसाव समाप्त किया जा सके, जिससे कण उत्पादन काफी कम हो जाता है, जो क्लीनरूम मानकों के लिए बहुत महत्वपूर्ण है।

मॉड्यूलर सेमीकंडक्टर चिलर्स के साथ कितनी लागत बचत की अपेक्षा की जा सकती है?

मॉड्यूलर सेमीकंडक्टर चिलर्स पारंपरिक प्रणालियों की तुलना में कम पूंजी लागत, कम संचालन लागत, कम तैनाती समय और कम रखरखाव लागत के माध्यम से बचत प्रदान करते हैं।