Paano umaadapt ang isang modular na semiconductor chiller sa mga nagbabagong pangangailangan?

Sa pamamagitan ng modular na disenyo, ang mga yunit ng chiller ay may kakayahang magtayo ng isang saradong sistema gamit ang hiwalay at independiyenteng mga yunit ng compressor para sa bawat circuit ng refrigeration, at dahil dito, hindi ito umaasa sa isang sentral na yunit ng compressor. Para sa mga naka-planong at di-naka-planong pagkabigo ng compressor, ang mga kapit-bilang o katabi na circuit ay maaaring dagdagan ang kanilang workload upang mapanatili ang walang kupas na pagpapalamig. Ang natatanging disenyo at ang nakaimbak na sistema ay nagbibigay ng redundancy sa mga proseso ng produksyon, at sa panahon ng mga pampulitikang kondisyon, ang temperatura ay maaaring manatiling halos pareho—na nagbabago lamang ng hanggang 0.5 degree Celsius. Ang bawat indibidwal na circuit ay maaaring kontrolin upang gumana sa pinakamababang 15% ng maximum na kapasidad. Ito ay nagreresulta sa malakiang pagtitipid sa operasyonal na gastos dahil ang kinakailangang kontrol sa enerhiya ay ang pagtugma sa tiyak na throughput sa real-time, nang walang pag-aaksaya ng operasyonal na gastos mula sa pangangailangan na patuloy na i-on at i-off ang malalaking sistema.

Sa pamamagitan ng mga hot-swappable na module, ang pagpapanatili at pagpapalawak ay maaaring isagawa sa loob ng mga cleanroom nang hindi nakakaapekto sa mga umiiral na proseso. Ang mga module na ito ay kumikonekta sa mga utility module, na nagbibigay ng kuryente, mga likidong pangpalamig, at mga koneksyon para sa kontrol—lahat ay karapat-dapat para sa cleanroom na may klase na 100. Sa panahon ng mga window para sa pagpapanatili, ang teknikal na tauhan ay papalitan ang mga yunit ng refrigeration o mga module ng bomba sa loob ng mga umiiral na istruktura, tulad ng ginagawa ng mga IT staff kapag pinalalitan nila ang mga server blade. Ang pag-access sa harap na panel ay nangangahulugan na ang teknikal na tauhan ay hindi na kailangang pumasok sa mga madumi na lugar upang bawasan ang panganib ng cross-contamination. Noong 2023, inilathala ng Semiconductor Engineering ang isang artikulo na detalyadong naglalahad ng ilang case study. Ang mga pasilidad na nag-implement ng mga module na ito ay nabawasan ang oras na kailangan para sa pagpapalawak ng kanilang mga chiller ng 70% kumpara sa tradisyonal na paraan na gumagamit ng welding para sa mga koneksyon ng tubo. Natapos ang lahat ng gawain habang nananatiling sumusunod sa mga pamantayan ng ISO para sa kalidad ng hangin sa Klase 5.

Intelligent Load Matching: Ang Papel ng Variable Capacity Control sa Automation ng Proseso sa Semiconductor

Chiller Load Staging at Cycling ng Inverter-Driven Compressors para sa Lithography at Etch Tools

Ang mga modernong modular na chiller ay kakayahang magbigay ng output sa pagpapalamig na proporsyonal sa kailangan sa anumang tiyak na sandali sa pamamagitan ng paggamit ng mga modular na chiller na batay sa microprocessor, na may kasamang maraming hiwalay na circuit ng refrigeration na maaaring i-on o i-off upang magbigay ng pagpapalamig sa mga tiyak na circuit. Bukod dito, ang mga yunit ng pagpapalamig (mga compressor) na nakapaloob sa mga chiller na ito ay hindi lamang simpleng mga device na i-on o i-off; maaari nilang i-modulate ang kanilang output sa pagpapalamig mula 10 hanggang 100 porsyento, kaya’t nagbibigay sila ng halos agarang tugon habang nagbabago ang load sa pagpapalamig dahil sa mga rate ng pagkalat ng init ng mga lithography scanner at plasma etch machine na ginagamit sa paggawa ng semiconductor. Ang pagsasama-sama ng mga advanced na katangiang ito ay nagpapahintulot sa mga chiller na mapatakbo nang walang pag-aaksaya, nang hindi nawawala ang kakayahang kontrolin ang temperatura ng coolant sa anumang punto sa loob ng ±0.5 °C mula sa itinakdang temperatura, kahit sa mga kaso ng malaki, mabilis, at paulit-ulit na pagbabago na nangyayari sa iba’t ibang hakbang ng proseso ng paggawa ng semiconductor.

Mga Motor na Nakabase sa Bawat Modyul at Pag-Modulate ng Daloy para sa Tumpak na Pagpapadala ng Init

Ang mga modyul ng chiller ay kasama ang mga proporsyonal na motorisadong balbula na ito na nag-a-adjust ng daloy ng coolant batay sa nangyayari downstream sa mga kagamitan. Dahil dito, bawat modyul ay may kakayahang magbigay ng optimal na pagpapalamig sa bawat tiyak na kagamitan sa proseso at maiwasan ang mga biglang pagtaas ng temperatura dahil sa pagbabago ng recipe o kapag bukas ang pinto ng chamber. Gumagamit ang sistema ng closed-loop feedback upang i-adjust ang daloy ng coolant sa real time sa bawat paglipat ng proseso. Kumpara sa mga lumang sistema na nakafixed, na-test na namin ang 23% na pagbaba ng thermal stress sa mga wafer. Ang pagbaba na ito ay may malaking epekto sa mga tagagawa ng semiconductor na kailangang sumunod sa mahigpit na toleransya.

Adaptibong Regulasyon ng Temperatura: Ang TACS ay Nag-o-optimize ng mga Setpoint ng Temperatura Habang Ginagawa

Ang TACS ay naka-integrate sa Fab-Level MES para sa Estabilidad ng Temperatura na ±0.1°C sa mga Mahahalagang Hakbang sa Pag-expose

Ang Thermal Automated Control System, o TACS, ay nakikipag-integrate sa Control System sa pasilidad ng paggawa, na nagpapahintulot sa mga operator na baguhin ang mga setpoint ng kontrol ng temperatura habang isinasagawa ang tiyak na hakbang ng exposure sa proseso. Ang mga temperatura na lumalampas sa +0.1 o -0.1 degree Celsius ay maaaring magdulot ng pagkakaiba sa dimensyon ng mga mekanikal na bahagi, gayundin ng pagkakaiba sa overlay, na maaaring lubhang problematiko lalo na sa EUV lithography. Ginagamit ng TACS ang real-time na data mula sa mga operasyonal na kagamitan habang pinamamahalaan ang presyon sa iba’t ibang silid, ang kimika ng resist, at ang antas ng radiation upang ma-antisipate at mabawasan ang mga thermal na pagbabago sa pamamagitan ng pag-aadjust ng daloy ng coolant. Ang sistema ay pumipigil nang mapag-ingat sa init habang binabawasan ang pagsuot sa compressor, at pinapanatili ang ninanais na temperatura para sa mga photochemical na reaksyon kapag may aktibong exposure.

Batay sa aming karanasan mula sa tunay na mga proseso sa pabrika, ang mga ganitong sistema ng kontrol na may saradong loop ay nagpapabuti ng kinita mula sa wafer at nagbabawas ng gastos sa enerhiya ng 15 hanggang 20 porsyento dahil ang mga ito ay nagpapalamig lamang ng mga bagay na kailangang palamigin. Bukod dito, pinamamahalaan nito ang mga di-regular na pagbabago ng temperatura sa loob ng kapaligiran ng cleanroom upang manatiling matibay ang pagkakapareho mula sa isang batch hanggang sa susunod na batch sa buong proseso ng produksyon.

Paghuhula ng Pag-aangkop: Pinapaganda ang Pagganap ng Modular na Semiconductor Chiller Gamit ang mga Batayang Prediksyon sa Datos at Kontrol na May Saradong Loop

Paghuhula ng Karga Gamit ang AI Batay sa Kasaysayan ng Datos ng Pagpapadala ng Kagamitan at Datos ng Siklo ng Chamber

Nakamit ng AI ang average na kahusayan na halos 94% sa paghahPrognoSis ng pag-akumula ng init mula sa datos ng pagpapadala ng mga kagamitan, at kahit 30 minuto bago pa man magsimula ang mga siklo ng pag-trigger ng init para sa mga kagamitan sa lithography at etch. Ito ay nagbibigay-daan sa mga inhinyerong operasyonal na i-reposisyon ang mga mapagkukunan ng pagpapalamig bago pa man mangyari ang anumang pagbabago sa temperatura sa mga module ng sirkito. Ang mga sistema ng machine learning ay nakakapag-optimize ng pagkolekta ng datos mula sa mga sensor sa operasyon upang i-adjust ang mga forecast sa mga mapagkukunan ng pagpapalamig nang real time. Ang napag-optimize na pagpapalamig ay nabawasan ang hindi kinakailangang oras ng operasyon ng mga compressor system ng 22%, kasama ang kontrol ng temperatura na nasa loob ng +/- 0.1 degree Celsius lamang mula sa itinakdang punto.

Kaso ng Pag-aaral: Ang Adaptive Setpoint Tuning sa isang 300mm Fab ay nabawasan ang paggamit ng enerhiya ng 18% nang hindi kinompromiso ang yield ng proseso

Sa pamamagitan ng humigit-kumulang na taunang pagtitipid na 3,200 oras ng runtime ng compressor, binawasan ng sistemang closed-loop ang taunang runtime ng compressor ng 3,200 oras at pinanatili ang density ng mga depekto

Bakit mahalaga ang modular na disenyo sa mga sistema ng pagpapalamig para sa semiconductor?

Ang modular na disenyo ay nagpapahintulot ng redundancy at nangangahulugan na ang mga indibidwal na circuit ay maaaring patakbohin sa mas mababang antas ng kapangyarihan, na nagpapataas ng pagheming ng enerhiya at pinakukontrol ang pagkagambala sa proseso ng produksyon.

Paano gumagana ang Sistema ng Pampainit na Automatikong Kontrol (TACS)?

Ginagamit ng TACS ang data mula sa isang MES (Manufacturing Execution System) upang mapabuti ang katatagan ng temperatura ng proseso sa pamamagitan ng prediktibong kontrol (real-time na paghaharap) sa kinakailangang mga pag-aadjust sa paglamig.

Ano ang epekto ng AI sa mga sistema ng chiller para sa semiconductor?

Nagpapahintulot ang AI ng prediktibong kontrol upang i-optimize ang paglamig, bawasan ang hindi kinakailangang cycling ng compressor, at mapabuti ang kahusayan ng operasyon.