EN
Termalna nestabilnost direktno uzrokuje gubitak prinosa na sub-5nm čvorovima
Empirski gubitak prinosa: ±0,3 °C 12 do 18% povećanje defekata tijekom litografije EUV
U poluprovodničkim čvorovima ispod 5 nanometara, tijekom litografije ekstremnim ultraljubičastim (EUV), defekti se povećavaju za 12-18% (Semiconductor Engineering 2023) za toplinske fluktuacije na ±0,3 °C. Ove fluktuacije mijenjaju indeks lomljivosti leće i Na kritičnim razinama, jedan nanometar odstupanja je dovoljno da uništi cijeli izrez.
Termički uzrokovana pogreška prekrivanja znači nestabilnost od > ± 0,1 °C, što smanjuje vjernost poravnanja za 3,7 nm po pločama
Izravnavanje pločica može se degradirati 3,7 nm po sloju od +/- 0,1 °C. To je veće od 3 nm procesnog čvora 2,1 nm tolerancije. Gubitak preciznosti stvara više problema s međusobnim poveznicama, curenjem tranzitorskih vrata i kratkim spojevima u zamršenih čipova s više uzoraka. Fabrike s neadekvatnom kontrolom temperature gube 740.000 dolara otpada dnevno, prema Ponemonovom istraživanju prošle godine. Visoko precizni poluprovodnički rashladnici mogu spriječiti gubitke. Ovi hladnjaci kontroliraju toplinske varijacije u proizvodnim područjima s osjetljivim procesima.
Kako visoko precizni poluprovodnički rashladni uređaj postiže stabilnost ispod 0,1 °C
Mikrofluidna kontrola zatvorene petlje s dvostrukom PID-om i modelom predviđanja
Današnji visoko precizni poluprovodnički rashladni uređaji održavaju hladnoću pomoću zatvorenog kruga mikrofluidnog sustava za aktivnu kontrolu temperature. Ti rashladni uređaji koriste dvostruke PID upravljače koji prilagođavaju hlađenje u skladu s mjerenjima senzora postavljenih diljem cjelokupnog kruga rashladnog tečnosti. Jedan od upravljača nadzire velike temperaturne razlike, a drugi vrši podešavanje u rasponu od +/- 0,01 stupnjeva. Ova razina kontrole osigurava stabilnost sustava unutar +/- 0,1 stupnjeva bez obzira na iznenadne promjene opterećenja i štiti sustav od preuranjenog habanja.
Koristeći prethodne informacije o procesu, modeli predviđaju algoritme koji rade s drugim sustavima kako bi procijenili kako će toplinski opterećenja fluktuirati. Prije nego što se pojave problemi, ti inteligentni sustavi mijenjaju brzine kompresora i brzine protoka. Kod kombiniranih metoda kontrole, kada napajanje napaja neredne promjene koraka, smanjuju veličinu metoda kontrole temperature za oko 67% u usporedbi s konvencionalnim metodama kontrole. Sustav kontinuirano optimizira stotine mikro podešavanja svake sekunde kroz DC inverter kompresore i pumpe promjenjive brzine. Na vrhu moderne proizvodnje, gotovo potpuna kontrola je sposobna eliminirati preko 95% toplinskih problema koji ne usklađuju 3nm čvorove, kao što je dokazano u stvarnom svijetu. Za proizvođače poluprovodnika, što je veća tolerancija, veća je razlika.
Uticaj u stvarnom svijetu: Integracija visoko preciznih poluprovodničkih hladnjaka povećava prolaznost i vrijeme rada.
Samsungova 3nm GAA linija: vrijeme toplinske regeneracije smanjeno je na 3,1 sekunde što je omogućilo povećanje propusnosti za 22%.
Važan proizvođač poluprovodnika nastavlja imati značajan utjecaj na proizvodne postrojenja za 3nm Gate-All-Around (GAA) nove generacije uvođenjem najsavremenijih hladnjaka namijenjenih hlađenju pločaka. Najznačajnija od njih bila je smanjenje vremena toplinske regeneracije s 42 sekundi na nešto više od 3 sekunde. Praktički, to znači da je postrojenje sada u stanju dnevno obrađivati dodatnih 500 silicijskih oblaka. U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) Uredbe (EZ) br. 1225/2009 Komisija je u skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (b) Uredbe (EZ) br. 1225/2009 utvrdila da je proizvodnja električne energije u Uniji u skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (c) Uredbe (EZ) Linija litografije također je imala koristi od ovog naprednog sustava hlađenja održavanjem temperature litografije kako bi se spriječilo stvaranje redova litografije tijekom brzih promjena mrežnice i osigurala da se temperaturni vrhovi ne pojavljuju između različitih koraka proizvodnog procesa.
U slučaju da se ne primjenjuje, sustav će se koristiti za otvaranje i održavanje sustava.
U skladu s člankom 3. stavkom 1. stavkom 2. To praktički eliminiše toplinski drift. Kakve koristi? Svaki alat ima oko 17 manje neočekivanih sati održavanja mjesečno, što znači oko 380 dodatnih pločica proizvedenih godišnje. Održavanje stabilnosti tekućine za sisteme odlagavanja također je smanjilo skupove mana tijekom obrade toplinskog ciklusa, gdje se materijali zagrijavaju i hlade različitim brzinama. Ova poboljšanja također su imala pozitivan utjecaj na procese s visokim k-metalnim vratima, povećavajući prosječno vrijeme između kvarova opreme za otprilike 41%.
U skladu s člankom 3. stavkom 1.
Za proizvodnju HBM3 i sub-2nm logike potrebno je stabilnost hladnjaka od +/- 0,1 stupnjeva C.
Hladnjači unutar +/- 0,1 stupnjeva C za logičke čipove pod 2 nm i procese proizvodnje HBM3 najnoviji su standardi F47-0724. Što je svrha ovoga? Fabs su dugo znali da promjene temperature čak i manje od 0,1 stupnjeva C dovode do 0.3 nm dimenzije pogreške koje dovode do svih vrsta problema unutar tih složenih memorije hrpe struktura. S gotovo beskonačnim brojem slojeva memorije, visoko precizni hladnjači sada su kritični omogućavači napredne proizvodnje i velika većina problema prekrivanja koji su zahtijevali potpunu prekvalifikaciju komora zbog toplinskih pomaka nestali su. U stvarnom svijetu proizvodnje podaci pokazuju da se manje od 18% nedostataka stvara ako kupac postigne stabilnost od +/- 0,1 stupnjeva C. Održavanje toplinske kontrole u čistim sobama sada je jednako osnovno kao i održavanje kontrole čestica.
Česta pitanja
Koja je važnost toplinske stabilnosti u proizvodnji poluprovodnika? Termalna stabilnost je važna jer čak i male promjene temperature mogu dovesti do velikih nedostataka, što rezultira smanjenjem prinosa i povećanjem troškova proizvodnje.
Kako se može osigurati da su hladnjači visoke preciznosti učinkoviti u održavanju toplinske stabilnosti?
Visokokvalitetni hladnjači održavaju toplinsku stabilnost uklanjanjem uznemirujućih fluktuacija temperature u proizvodnom okruženju kako bi se čipovi mogli proizvoditi u najbližim tolerancijama.
Koje prednosti imaju proizvodne tvornice od naprednih sustava kontrole topline?
Napredni sustavi kontrole topline omogućuju proizvodnim postrojenjima smanjenje vremena toplinske oporave, povećanje prijenosa i poboljšanje kvalitete proizvoda održavanjem poravnanosti poluprovodničkih pločica i smanjenjem nedostataka u njima.