EN
Nákvæm hitastýring fyrir breytilega framleiðslu hlutstöða
Stöðugleiki undir 0,02°C við framleiðslu á nýjum smáhlutum < 5 nm
Til að koma í veg fyrir villa á nanoskalanum krefst nýjungar á undan 5 nm hlutstöðuframleiðslu hitastöðugleika minna en 0,02°C. Framleiðsluaðferðirnar últrafjólublá ljósmyndun (EUV) og skýrsluskipulag (ALD) valda staðbundinni hitun sem, ef henni er ekki stýrt, veldur því að plötum brotnar og leidir til villa og tapa á framleiðslu um meira en 40% á mikilvægum lagum. Hlutstöðu-kælin eru hönnuð til að leysa þessa verkefni með fjölstigakælingu, mælitæknisensörum af millikelvin-gæðum og mikrohráða hitavexlurum. Þetta gerir kleift að veita jafna kælingu yfir 300 mm plötu, á meðan kælin getur orðið við mjög hröðar hitabreytingar (upp að 100°C/sek) við plasmaþurrkun, þegar kælin eru notaðar til að leysa spennubrot sem orsakast af hitatengdum mismunum.
Forspárbundin hitastýringarreiknirit með rauntíma áskrift frá skynjara
Lykilatriði í þessari nákvæmu hitastýringu er mæling á tíma með mikilli nákvæmni. Þetta felur í sér innbyggða hitamælirhópa með svæðismeðaltali undir 5 mK við yfir 200 Hz fyrir yfir 200 mælipunkta. Inntakið til að stýra hitastjórnunarkerfinu inniheldur einnig samstilltar, aðlögunarstýrðar viðbrögð við spá um hitatreyju fyrir stuttar tímabil, sem eru styttri en í hefðbundnum kerfum (minna en 0,5 sekúndur (500 ms)), byggt á samsetningu af ferlisupplýsingum úr fortíðinni og öðrum viðeigandi umhverfisþáttum, svo sem gagnaströmmum um rúmshumidity og gasstraum í ferlisrúminu. Til dæmis eru rúm fyrir gasfasi-afsetningar kólnuð yfir hitafrelsandi viðbrögðin þar til fasi-breytingin átti sér stað. Samtals algoritmar með innbyggðum vélfræðilegum læringum veita orkunotkunina sem felst í ferlisstýringunni, minnstu mögulegu stýringu og staðligasta kerfið með minnstu mögulegu ofhækkun og minni frávikum frá efri og neðri markvörðum.
Hönnun kerfis til hitastjórnunar í kæli fyrir hálfleiðistökvaútbúnað
Svörunartímar undir 5 sekúndur með tveimur rásarhitaveitum og breytilegum hraðakæliflæðum
Breytileg hraðatekník hefur leyft rauntíma stillingu á kæliflæði, sem útskýrir af- og áskipti kæliflæðanna og, mikilvægist, minnkað hitayfirhlaup um 70 % á milli ferla. Þegar þessi tekník er sameinuð við tveggja rása hitaveitu, sem hafa aðskilin hitavirkni- og kæliflæði, geta þessi kæli náð hitastöðugleika á ±0,1°C innan 5 sekúndna eftir breytingu á álagi. Sú viðkvæmni gagnvart álagsbreytingum er mikilvæg fyrir hratt vinnumáta, hitatregðusensitíva vinnslukenndar tæki, svo sem etch- og ALD-riktar, sem geta valdið brotum á plötum og misskilningi á mynsturum. Hönnunin kvarðar einnig yfirferð á milli rása og viðheldur hitasamræmisárangri yfir 99,9 % yfir allan starfshátt: frá -80°C til 200°C.
Óþarfa og móduleigu kælikerfi í skipulag fyrir ávöxtun á álagsskiptum
N+1 þykkjakerfiin, sem eru sameinuð við tvöfaldan hringferða hönnun, býða upp á öryggisþykkja hitastöðugleika við rafmagnssveiflur eða ferlisfrávik. Móduleigu tvöfald hringferðarkerfiin útperforma hefðbundin einhringferðarkerfi sem geta tekið yfir 30 sekúndur að endurheimta sig og leyfa afvik á ±2°C. Móduleigu tvöfald hringferðarkerfi okkar ná svarstíðum minni en 5 sekúndur með hitastigssveiflu ≤±0,15°C, sem gerir kleift að halda áhrifum á framleiðslu undir 1%. Hönnunin gerir kleift að framkvæma viðhald á þykkjamóduleignum einingum án þess að trufla ferlið. Reiknistöðugögn frá stöðum fyrir hratt hitabehandlingarferli (RTP) sýna 92% lækkun á tilvikum óstjórnuðra hitahækkana.
Aðlögunarstýrireiknirit til að andast umhverfis- og ferlisbreytileika
Kælikerfi fyrir ferli í hálfleiðarframleiðslu verða að halda á svari á nánómætisstigi á meðan umhverfis hitastig breytist og framleiðsluburður breytist stöðugt. Aðlögunarstýrikerfi leyfa samsetningu af hönnun og hugbúnaðarstýri til að halda jafnvægi innan náttúrulegrar breytni hitastýringarferlisins.
Uppsetning á markgildi sem reynir á rauntíma hitagögn
Skannandi hita-aðlögunarstýrikerfi (TACS) nota rauntíma gögn til að stilla markgildi og rúmshlýðu (±15% RH), loftshita og breytingar á hituburði í ferlinu (UV, etching og niðurskurn). TACS hefur forspáningarhitamódel og getur lagað viðbrögð við hitabreytingum um 92% meira en kerfi sem starfa með fastan og óbreytanlegan stýriham. Forspáningarviðbrögð TACS við ofhiti, þegar kerfið skiptir yfir og heldur sjálfstillingu innan ákveðinnar hitastöðugleikastig (0,02%), stuðla að betri árangursniði í tjónsþéttleika og staðfestu tæknihluta (undir 5 nánómætisstigi).
Virkni við röskun á orkuupplyndi: Þegar ávallt er hægt að búast við röskun á orkuupplyndi
Jafnvel þéttar kælikerfi og innbyggðar efni sem breyta ástandi (PCM) veita nauðsynlega hituþreyfu til að halda kerfinu í jafnvægi í hámarki 8–12 sekúndur eftir orkutap og aflás á kælivatnsstraumi. Þetta er nauðsynlegt til að tryggja að ljósvarpslög verði frjáls frá óviðeigandi kristöllun og að silíkumgrunnur verði frjáls frá mikroskópískum sprungum á meðan bakupkerfi eru virkjuð. Í framleiðslusvæðum þar sem röskun á rafmagnsnetinu er algeng (ekki flóknað net), þar sem spennudropar valda 37% af atvikum þar sem hiti fer úr stýri í hálfleiðaraðilum, er nauðsynlegt að hafa kælikerfi með mikla hituþreyfu til að tryggja ótrauða framleiðslu með hágu framleiðsluhlutfalli.
Oftakrar spurningar
Hver er nauðsynleg hitastöðugleiki fyrir ferli sem tengjast framleiðslu hálfleiðaraðila á undan 5 nm hnútum?
Fyrir ferla sem tengjast framleiðslu hálfleiðara við undir-5nm hnúta er þarmastöðugleiki innan bilsins ±0,02°C nauðsynlegur til að fjarlægja nanoskala-villa.
Hvernig áhrifar hitabreytingar (þarmatransientar) í vatnskælum fyrir vefjaskífusamræðu í hálfleiðarbransanum?
Margar stigas kælisýstur, milli-kelvin-sensrar og mikroháska hitavexlendur eru notaðir í hálfleiðarbransanum fyrir vefjaskífusamræðu til að tryggja jafna kælingu og fjarlægja transienta á meðan framleiðsla fer fram.
Hver er þýðing raun tíma skynjunar í hitastjórnun hálfleiðarferla?
Raun tíma skynjun hefur mikla þýðingu þar sem innbyggðir sensrar með þarmasensraflötum fylgja mismunandi hitaprófílum, sem er mikilvægt í sjálfstæðum stjórnkerfum til að spá fyrir um breytingar á hituálagi og stilla stjórnsvörubragðakurfun.
Á hvaða hátt getur aðlögunargild hugbúnaðarhönnun stuðlað við samsetningu breytilegra hraða kælimótor?
Breytilegar hraðakæliflæðisstöðvar hafa getu til að stilla kælivökubrunann í rauntíma, sem leidir til 70% minnkunar á hitayfirhækkun á meðan breytingar á hitastigi eiga sér stað, sem er lykilþáttur í framleiðslu hálfleiðara.
Hverjar eiginleikar kæliflæðisstöðvar fyrir hálfleiðara styðja stöðugleika í atviki rafmagns- eða kælivökuskerfisbilunar?
Samsetning af endurteknum kælisvæðum og innbyggðum efnum sem breyta ástandi gefa þermíska treygju á meðan truflanir standa yfir og halda stöðugum skilyrðum lengi nóg til að leyfa virkjun rafmagns úr battríum.