Kodėl moduliniai puslaidininkių aušintuvai yra naudingi gamybos įmonėms (fabrikams)?

Patikimai tenkinami gamybos linijų specifiniai šiluminiai reikalavimai

Ultraslankus temperatūros valdymas (±0,1 °C) EUV litografijai ir <3 nm procesams

EUV litografijos ir sub-3 nm gamybos procesas turi šiluminės stabilumo reikalavimą ±0,1 °C. Jei šis diapazonas nepaisomas, gali kilti lęšių iškraipymai, padėties tikslumo klaidos, viršijančios 1,5 nm, o atmetamų plokštelių (wafer) procentas gali pasiekti net 12 %. Dėl to šiems moduliniams procesams skirti aušintuvai tapo būtini. Tipiški modulinio proceso aušinimo skysčio aušintuvai užtikrina aušinimo skysčio temperatūros valdymo tikslumą 0,05 °C. Tai leidžia pasiekti aukštą valdymo tikslumą apdorojant 300 mm plokšteles. Šio tikslumo pasiekiamas naudojant kelis aušinimo kontūrus kartu su protinga PID valdymo sistema (kuri beveik akimirksniu prisitaiko prie apkrovos pokyčių), kad būtų optimizuotas aušinimo skysčio srautas. Tai lemia žymų litografijos ir rūgštinio ėsdinimo procesų valdymo pagerėjimą submikroniniame lygyje. Gamyklos duomenys rodo, kad po 10 000 plokštelių apdorojimo šiluminiai reikalavimai laikomi su 99,8 % tikslumu. Šioje srityje net nedideliai pagerėjimai gali reikšti didelius pelmus, todėl taupoma milijonais.

Integruotos slidimo sistemos, suprojektuotos mažinti virpesius ir užtikrinti švariosios patalpos reikalavimų laikymą

Kai veikia centriniuose objektuose pagamintos aušinimo įrangos, kurios skirtos ISO 1–3 klasės švaraus patalpų reikalavimams, dažnai neplanuoti švaraus patalpų reikalavimai padidina sąnaudas ir neigiamai veikia modulinės sistemos lankstumą bei aplinką. Švarus patalpos pernelyg didelis sandėliavimas/vežimas, nuotėkų turinti vamzdyno sistema ir/arba trūkstama vamzdyno sistema, jungiama prie kompresorių sistemos ir pan. Modulinė sistema suprojektuota taip, kad pašalintų surinktų sistemų trūkumus, įtraukiant išsamius neigiamų veiksnių arba poveikių (pvz., šilumos, pastatytų sistemų, vibracijos) mažinimo sprendimus, kurie tiktų visiems klientams. Be to, švaraus patalpų/CE reikalavimai taikomi o mO w sistemoms. Filtravimo ir priežiūros funkcijos integruotos į sistemą, kad ji atitiktų griežčiausius reikalavimus, taikomus sistemoms. 40 Švaraus patalpų vieneto išjungimas, likutinis o veikimo metu pasiekiamas. Be to, dalelių m. mėnesinė veikla o 1, kiekvienoje švarioje patalpoje – iki eu o 1 kiekvienai ir iki o bei iki procesų m o sistemoms, švarios patalpos/objektas, m o bei iki ir švarios patalpos/CE sistemų veikimo metu. 40 Prastovos laikas ir iš ir į f 1, bei m veikiančios sistemos, likutinis švarios patalpos kiekvienai kiekvienai iki m bei iki ir iki CM 1 švarios patalpos kiekvienai sistemai. 40 Prastovos laikas ir iš ir į f 1, bei m veikiančios sistemos, likutinis švarios patalpos/CE sistemų lygmenyje, iki o 1, kiekvienoje švarios patalpos/CE m. 40 Prastovos laikas nuo ir iki m veikiančių sistemų, kiekvienoje švarios patalpos/CE kiekvienoje ir kiekvienoje švarios patalpos/CE kiekvienoje bei kiekvienoje švarios patalpos/CE kiekvienoje ir veikiančioje švarios patalpos/CE sistemoje o tiek ir o švarioje patalpoje. Modulinė sistema m o nuo 1 kiekvienai m iki iki o švarios patalpos/CE švarios patalpos ir viduje o 1 tiek ir viduje kiekvienos m. 40 Išjungimas ir iki 1, kiekvienos veikiančios sistemos iki iki m ir m f 1, kiekvienos švarios patalpos o 40 Prastovos laikas bei ir o 1, ir m kiekvienoje 1, bei veikiančios sistemos, m švarios patalpos o m sistemų, veikiančios sistemos bei o švarios patalpos kiekvienai ir kiekvienai bei tiek ir m tiek ir švarios patalpos/CE veikiančios f 1, prastovos laikas nuo ir iki m švarios patalpos sistemų, švarios patalpos/objektas. 40 Prastovos laikas švarios patalpos sistemoms ms m 40 Savininkystės sąnaudų sumažinimas efektyvesnės kapitalo, eksploatacijos ir planavimo priemonėmis

27 % žemesnės bendrosios naudojimo sąnaudos (TCO) per 10 metų palyginti su vietos montuojamais šaldytuvais (SEMI S26-0722 etaloninis modelis)

2022 m. SEMI S26-0722 etaloninis modelis parodė, kad moduliniai puslaidininkių šaldytuvai per 10 metų turi 27 % žemesnę bendrąją naudojimo sąnaudų sumą (TCO) palyginti su vietos statomais šaldytuvais. Kapitalo sąnaudų taupymas sudaro 19 %, nes modulinės sistemos montuojamos ir integruojamos vietoje, gaminamos pagal projektavimo kriterijus ir pristatomos į objektą kaip visiškai užbaigtas šaldymo kontūras. Priklausomai nuo gamybos įrenginio konfigūracijos ir eksploatacijos lygio, dėl geriausių šilumos mainų paviršių ir nuo gamybos įrenginio apkrovos priklausančių (gerų ar blogų) našumo reguliuojamojo greičio šaldytuvų, moduliniai šaldytuvai gali sutaupyti iki 40 % energijos. Dėl ankstyvos gedimų aptikimo naudojant prognozuojamą diagnostiką ir mažesnio mechaninio ausimo techninės priežiūros sąnaudos gali sumažėti 31 %. Šie duomenys aiškiai patvirtina perėjimą, kurį šiuo metu vykdo daugelis gamintojų.

Dėl efektyvesnio diegimo galima tikėtis finansavimo sąnaudų ir darbo jėgos papildomų sąnaudų sumažėjimo.

Kai slidimo sistemos būna išbandytos automobilių gamykloje, jos sumažina vietos suvirinimo ir kalibravimo laiką 85 %. Taip pat jos sumažina įdiegimo laiką 6–9 savaitėmis palyginti su senesnėmis sistemomis, kurioms reikia 12–18 savaičių. Remiantis 2023 m. duomenimis, pateiktais Gamybos įmonių asociacijos (Fab Owners Association), laikas, taupomas dėl suvirinimo ir kalibravimo, tiesiogiai verčiamas mažesniais palūkanų kaštais – apytiksliai po 740 000 JAV dolerių kiekvienai gamybos įmonei. Be to, naujoji sistema sutaupo daugiau nei 300 žmogaus valandų patvirtinimo darbams. Integruota valdymo sistema leidžia greičiau paruošti sistemą ir pradėti gamybą, todėl viso projekto įvykdymo laikas sutrumpėja; taip mažėja rizika, kad orų sąlygos sukels vėlavimus ir padidins projekto kaštus.

Moduliniai aušintuvai skatina grąžinamumo indekso (ROI) pasiekimą sub-3 nm procesuose, taip palaikydami mastelio keitimą ir finansiškai atsakingą pajėgumų augimą.

Fazinis, paklausos valdomas pajėgumų augimas su moduliniais puslaidininkių aušintuvais

Detali mastelio keitimo galimybė (50–200 RT žingsniais) maksimaliai padidina naudojimą ir išvengia perdidelės pajėgumų numatymo

Moduliniai puslaidininkių aušintuvai turi lankstumo aušinti iki reikiamo lygio, leisdami augti nuo 50 iki 200 šaldymo tonų diapazone. Tai išsprendžia tradicinių sistemų problemą – per didelė galia ir per mažai aušintuvų. Kai puslaidininkių gamybos įmonės (fabrikai) gauna daugiau litografijos ar ėsdinimo įrangos, jų bendros įrangos naudojimo našumas padidėja 15–20 procentų daugiau nei įmonėse su vienu didelės galios aušintuvu. Be to, smulkioji mastelio keitimo galimybė sumažina pradines investicijas maždaug 30 procentų, leisdama skirti daugiau lėšų plėtros reikmėms, o ne įšaldyti jas aušinimo sistemose. Kai gamybos procesai plečiami nuo mažų bandymų partijų iki pilnos gamybos, šie aušintuvai taip pat plečiami kartu su jais, be papildomų modernizavimo sąnaudų ar nenaudojamos šaldymo galios atsargos.

Patvirtintas realaus pasaulio poveikis: atvejo tyrimai iš pačių pažangiausių puslaidininkių gamybos įmonių (fabrikų)

Puslaidininkių gamintojai dabar naudojasi moduliniais aušintuvais savo įmonėse. Vienoje pažangiojo loginio grandynų gamybos gamykloje pranešama, kad dėl karščio sukeltos įrangos prastovos sumažėjo 18 %. Kitoje gamykloje per vienerius metus buvo pasiektas 22 % energijos sąnaudų sumažėjimas. Kai vienas didelis atminties gamintojas plėtėsi į 3 nm technologijos mazgus, jis norėjo palaipsniui pridėti po 50 šaldymo tonų kiekvieną kartą, o ne pirkti visą šaldymo talpą vienu metu. Šis sprendimas jiems padėjo išvengti 2,7 mln. JAV dolerių papildomų sąnaudų už aukštutinės grandinės įrangą. Moduliniai aušintuvai teigiamai lyginami su tradicinėmis vietos sąlygomis statomomis sistemomis. Palyginti su visomis kitomis sistemomis, moduliniai aušintuvai žinomi kaip geriau veikiantys, todėl moduliniai aušintuvai yra geresnis šalčio sprendimų pirkimo variantas. Tai ypač aktualu ultravioletinėje litografijoje, kur net mažiausios procesų nuokrypos gali žymiai paveikti tikslines gamybos našumas.

DUK

Kodėl temperatūros kontrolė būtina EUV litografijai ir sub-3 nm procesams?

Temperatūros kontroliuojant įvyksta lęšių išsivertimas, padėties tikslumo klaidos ir padidėja atliekų kiekis dėl didelio broko, visi šie veiksniai neigiamai veikia gaminio kokybę ir išeigą.

Kaip puslaidininkių aušintuvų modulinė konstrukcija sumažina dalelių susidarymą valymo patalpose?

Šie aušintuvai yra gamykloje integruoti, įskaitant HEPA filtraus ir gamykloje užsandarintus jungtis, kad būtų pašalintos nutekėjimų galimybės, todėl dalelių susidarymas yra žymiai mažesnis – tai labai svarbu, kad būtų laikomasi valymo patalpų standartų.

Kokios sąnaudų taupymo sumos gali būti tikėtinos naudojant modulinius puslaidininkių aušintuvus?

Moduliniai puslaidininkių aušintuvai leidžia taupyti sąnaudas dėl mažesnių pradinių investicijų, mažesnių eksploatacijos sąnaudų, trumpesnio diegimo laiko ir mažesnių priežiūros sąnaudų lyginant su įprastomis sistemomis.