EN
Термалдык тургунсуздук туздан-туз 5 нмден аз түйүндөрдө чыгымды төмөндөтөт
Чыгымдын тажрыйбалык көрсөткүчү: ±0,3 °C температура тайгактануу – EUV литографиясы учурунда кемчиликтердин 12–18% га көбөйүшү
5 нанометрден аз жарым өткүргүч түйүндөрүндө, экстремалдуу ультрафиолеттук (EUV) литографиясы учурунда, ±0,3 °C термалдык тайгактануу үчүн кемчиликтердин саны 12–18% га көбөйөт (Semiconductor Engineering, 2023). Бул тайгактануулар линзанын сынуу көрсөткүчүн жана масканын орнотулушун өзгөртөт, нанометрлік өлчөмдөгү элементтерди өзгөртөт. Критикалык деңгээлде бир нанометрлик айырма бүтүн дайлерди бүтүндөй бүзөт.
Термалдык шартта пайда болгон оверлей ката көрсөткүчү >±0,1°C термалдык тургунсуздукка жеткенде бир пластинада орнотулуштун тактыгын 3,7 нмге төмөндөтөт
Пластиналардын орнашуу талабы +/– 0.1°C деңгээлинен табактар боюнча 3,7 нмге төмөндөй алат. Бул 3 нм процесстин түйүнүнүн 2,1 нм чыдамдуулугунан ашып кетет. Тактыктын жоголушу көп үлгүлүү интегралдуу схемаларда өткөрүүчүлөрдүн, транзистордун окунун сыртка чыгышы жана кыска токтун пайда болушу сыяктуу бир нече маселелерди тудурат. Понемондун өткөн жылдагы изилдөөсүнө ылайык, жетишсиз термо-башкаруу менен жумуштаган фабрикалар күнүнө $740 000 статусундагы өнүмдүн жоготушун баалайт. Жогорку тактыктагы жарым өткөрүүчүлөрдү суутуу үчүн колдонулган суутуучулар жоготууларды болтурбайт. Бул суутуучулар так технологиялык процесстерди талап кылган өндүрүш аймактарындагы термалдык талааларды башкарат.
Жогорку тактыктагы жарым өткөрүүчүлөрдү суутуу үчүн колдонулган суутуучулар 0,1°Cдан төмөн туруктуулукту кандай камсыз кылат?
Эки баскычтуу PID жана модельдүү прогностик башкаруу менен жабык циклдүү микрожидкостук башкаруу
Бүгүнкү күндөгү жогорку тактыктагы жарым өткөргүч чиллерлери активдүү температура башкаруу үчүн жабык циклдүү микрожидкостук системаны колдонуп, температураны төмөндөтөт. Бул чиллерлер суюктуктун бардык айлануу контуру боюнча орнотулган сенсорлордун көрсөтүүлөрүнө ылайык суутуу процессти идиргелеп турган эки баскычтуу PID-башкаруу системаларын колдонот. Бир контроллер чоң температура айырымдарын башкарат, ал эми экинчиси +/– 0,01 градус диапазонунда түзөтүүлөрдү жүргүзөт. Бул деңгээлдеги башкаруу системанын туруктуулугун +/– 0,1 градус ичинде камсыз кылат, бул жаңылыштык менен жүктөмдүн тез өзгөрүшүнөн да тоскоолдук кылат жана системаны ирте износ болуудан коргойт.
Мурунку процесс маалыматтарын колдонуп, модельдик болжолдоочу алгоритмдер башка системалар менен бирге иштеп, жылуулук жүктөрүнүн кандай өзгөрөтүн баалайт. Көйгөйлөр пайда болгонго чейин бул акылдуу системалар компрессорлордун айлануу жылдамдыгын жана агымдын тездигин өзгөртөт. Бириктирилген башкаруу ыкмаларында электр энергиясынын багытында тоскоолдуктар болгондо, алар жылуулук башкаруу ыкмаларынын чоңдугун конвенциялык башкаруу ыкмаларына салыштырганда 67\% га чейин азайтат. Система секундасына жүздөгөн микробашкаруу ыкмаларын DC инвертор компрессорлору жана өзгөрүүчү жылдамдыктагы насосдор аркылуу үзбөлсөн оптималдаштырат. Модерн өндүрүштүн алдыңкы катарында, 3 нм түйүндөрдүн ортосундагы чыгышын түзөтүүгө мүмкүнчүлүк берген, дээрлик толугу менен башкаруу 95% дан ашык жылуулук көйгөйлөрүн жок кылууга мүмкүнчүлүк берет, бул реалдуу дүйнөдө далилденген. Жарым өткөрүүчүлөрдү өндүрүүчүлөр үчүн, толеранс (чеги) канчалык татаал болсо, ошончолук айырма чоң болот.
Реалдуу дүйнөдөгү таасири: Жогорку тактыктагы жарым өткөрүүчүлөрдүн суу салынган чиллерлери өндүрүштүн көлөмүн жана иштеп турган убакытты көтөрөт.
Samsungдын 3 нм GAA сызыгы: жылуулуктун калыбына келүү убактысы 3,1 секундка чейин азайтылган, бул өндүрүштүн 22% га көтөрүлүшүн камсыз кылган.
Маанилүү жарым өткүргүч өндүрүшчүсү келерки муундагы 3 нм Gate-All-Around (GAA) чыгаруу цехтарына таасир этүүнү улантат, бул — пластиналарды суутуу үчүн иштелип чыгарылган мамлекеттик деңгээлдеги суутуучу қондурулмалардын киргизилшинен келип чыгат. Алардын ичинде эң маанилүүсү — жылуулуктун кайра орнотулуш убактысы 42 секунддан 3 секунддан азгана жогору гана болгонго чейин азайтылган. Практикада бул ошол цехта күнүнө 500 адам силикондук пластина өңдөөгө мүмкүнчүлүк берет. Бул ошондой эле өтө заманбийлик өндүрүш линиясынын өндүрүш кубаттуулугунун 22% чамасында көтөрүлүшүнө алып келди, бул көп сандагы өндүрүш циклдарында текшерилген. Литография линиясы да бул алдыңкы суутуучу системадан пайда көрдү: литография температурасы туруктуу сакталып, тез ретикул өзгөртүүлөр учурунда литографияга кирүүнүн кезеги пайда болбойт жана өндүрүш процесстин ар кандай этаптары ортосунда температуранын чуркап кетиши болбойт.
Applied Materials Endura платформасы: ±0,05°C туруктуулугу жылуулукка байланыштуу камера кайрадан квалификациялануусун токтотот
2023-жылы SEMATECH тарабынан жүргүзүлгөн изилдөөлөр куралдардын өндүрүүчүсүнүн чөйрөлүк системаларына ±0,05°C суюктук туруктуулугун камсыз кылуу үчүн так термалдык башкарууга таянып, термалдык чачыранууну практикада жок кылган. Бул ар бир куралга айына тогуз он жети сааттан аз күтүлбөгөн техникалык кызмат көрсөтүүнү талап кылат, бул жылы 380 кошумча пластина өндүрүлүшүнө алып келет. Чөйрөлүк системалары үчүн суюктук туруктуулугун сактоо термалдык циклдүү иштетүүдө (бул учурда материалдар артка-алга айланып, артка-алга жылытылат жана суут) кемчиликтердин топтолушун азайткан. Бул жакшыртуу жогорку κ металлдуу вороттун технологиясына да оң таасирин тийгизген, куралдардын иштебей калуу орточо узактыгын 41% га чейин көтөргөн.
Саладагы талап: Таза бөлмөлүк деңгээлдеги термалдык туруктуулук негизги талап болуп саналат
SEMI F47-0724 жаңыртуусу 2 нм ден аз логикалык жана HBM3 өндүрүшү үчүн чиллердин туруктуулугун +/– 0,1 градус Цельсийге талап кылат.
Суб-2 нм логикалык чиптер жана HBM3 өндүрүш процесстеринде +/– 0,1 градус Цельсий диапазонундагы температураны сактаган чиллерлер – бул эң жаңы F47-0724 стандарты. Бул кандай максатта колдонулат? Фабрикалар узак убакыттан бери температуранын 0,1 градус Цельсийден да аз өзгөрүшү 0,3 нм өлчөмдөгү ката тудуратын, ошентип, ошол комплекстүү эс алдында турган стек структураларында ар түрлүү кынтыгыздыктарга алып келетинини биле баштаган. Эс алдында турган катмарлардын саны чексиз болгондуктан, жогорку тактыктагы чиллерлер эндисе илгерилеген өндүрүштүн негизги шартына айланып, термалдык оюшулардын натыйжасында камера үчүн бүтүндөй кайра сертификаттоо талап кылынган оверлей (кошулуу) маселелеринин чоң бөлүгү жок болуп калды. Чыныгы өндүрүш шарттарында маалыматтардын көрсөтүшүнчө, клиент температуранын +/- 0,1 градус Цельсий диапазонунда сактаса, кемчиликтердин 18%дан аз гана пайда болот. Таза борборлордогу термалдык контрольдүн мааниси азырча бөлүкчөлөрдүн контролүн сактоого барабар деңгээлде.
ККБ
Полупроводниктерди өндүрүштө жылуулук турмуштуктуунун мааниси кандай? Жылуулук турмуштуктуусу маанилүү, анткени аз гана температура өзгөрүштөрү чоң кемчиликтерге алып келет, бул өндүрүштүн чыгымын төмөндөт жана өндүрүш чыгымдарын көтөрөт.
Жылуулук турмуштуктуусун сактоодо жогорку тактыктагы суу салынган салкындаткычтардын мааниси кандай?
Жогорку тактыктагы суу салынган салкындаткычтар чиптерди иштеп чыгаруу үчүн толук толеранцияга жакын иштөөгө мүмкүндүк берүү үчүн иштеп чыгаруу ортосундагы көбүрөөк температура термелүүлөрүн алып салат.
Ишканалар жетилген жылуулук башкаруу системаларын колдонуудан кандай артыкчылыктарды алышат?
Жетилген жылуулук башкаруу системалары ишканаларга жылуулуктун калыбына келүү убактысын кыскартуу, өндүрүштүн көлөмүн көтөрүү жана полупроводниктик пластиналардын тескери турмуштуктуусун сактоо жана алардагы кемчиликтерди азайтуу аркылуу өнүмдүн сапатын жакшыртуу мүмкүндүгүн берет.