Неге жарым өткүргүчтөрдүн чыгаруу заводдорунда суутун салынышын токтотуучу чиллерлер маанилүү?

7 нмден кичине болгон фотолитография жана EUV куралдары үчүн термо стабилдүүлүгүнүн тонк чекиттери.

7 нмден кичине полупроводниктык структураларды түзүү үчүн, практикада жетишилбей турган жылуулук өзгөрүштөрүнөн башкаруу жана башкаруу мүмкүнчүлүгүнө ээ болуу зарыл. Экстремалдуу ультракүрөң (EUV) литографиялык системалар ±0,01°C температурада туруктуу иштөөгө тийиш. Бул бүтүн жүзүү бассейнинин температурасын ±0,0005°C деңгээлинде туруктуу кылууга барабар. Экстремалдуу кичине өлчөмдөрдө температура өзгөрүштөрү линзалардын материалдарын жана пластиналардын платформаларын термалдык кеңейтүүгө жана жыйрылууга алып келет, анда (а) алдын ала белгиленип коюлган схемадан айылыш (кичине элементти чагылдыруу үчүн талап кылынган ойдоолордун жогорку тактыктагы жарык жолдору) жана (b) жарык жолдорунун токтотулушу пайда болот. Бул чыңалуулуктар иммерсиялык литографияда да кездешет. Жалгыз 0,1°C температура өзгөрүшү суюктуктун сынуу индексинин өзгөрүшүнө алып келет. Ошондой эле, бул шаблондордун фокусуз кылынышына алып келет. Бул – 500 кВт/м2ден жогору кубаттук тыгыздыгы бар жаңы EUV кубат модулдары менен байланышта каралышы үчүн чыңалуу жана чынында эң маанилүү факт. Эгер жылуулук жогорку тактыкта туруктуу болбосо, нанометр масштабдагы өндүрүштүн негизги максаты ишке ашырылса да, электрондук компоненттерде кемчиликтер пайда болот.

Чиллерге байланыштуу термалдык чачырануунун жарым өткүрчүлүктүн тактыгына таасири

Полупроводниктик өндүрүштөгү чиллер системалары оверлей тактыгына, башкача айтканда, көп катмарлуу кремний катмарларынын тескере турганына өзгөчө таасир этет. Бул чиллерлердин температурасы кремний пластинкаларына таасир этет, анткени чиллерлердин ар бир термалдык индукцияланган градусу кремний пластинкаларын 2,6 мкм/м чейин кеңейтет. 300 мм диаметрдеги пластинкалар үчүн бул кеңейүү пластинкалардын 3 нм чейин тескерип койушуна алып келет. Алдыңкы 5 нм чип өндүрүшүнүн процесстеринде пластинкалардын тескерип койушу 1,7 нм гана толеранттуу. Ошондой эле, жабдуулардын литографиялык этапына термалдык чачырануу таасирин да белгилөө зарыл. Инженерлердин айтышынча, бул чачырануулар литографиялык жабдуулардын «механикалык иркелүүлүгүн» тудурат, анткени жабдуулардын пайдалануу убагында алардын баштан эле гипотетикалык кичинекей орнотуу тактыгы бардык убакта чоңойуп келет. Полупроводниктик фабрикалардын суутуу чиллерлери, таза борбордун технологиялык температурасын тегерте тутуу, пластинкаларды өндүрүүдөгү термалдык башкаруу

Катмарлардын ортосундагы чегинүүлөр пайда болгондо, тизмектердин кыскартуусу же тизмектерде боштуктар пайда болушу сыяктуу жаман кубулуштар келип чыгат. Бул кемчиликтер производительдерге саатына жакында $740 000 ачыкка турган (Ponemon Institute, 2023). Илгерилеген заманбап суу салынган салкындаткычтар акылдуу жүктөм башкарууга ээ жана температураны ±0,005 градус Цельсий ичинде туруктуу сактай алышат. Бул жардамы менен жарым өткүргүчтөрдү жакшы чыгаруу үчүн талап кылынган маанилүү ±0,15 нм тактыгында чыгарууга мүмкүндүк берет.

Жарым өткүргүчтөрдөгү таза борборлор жана суюктуктардын тазалыгы үчүн стандарттар

Суюктуктун жолунун бүтүндүгү жана бөлүкчөлөрдүн контролю

Полупроводниктик өндүрүштүн заводдорундагы суутуу системаларында колдонулган чиллерлер ISO Класс 1-4 стандарттарына ылайык калышы керек, анткени бул экстремалдуу ультракызгылт (EUV) жана башка өндүрүш этаптарын токтотпоо үчүн керек. 0,1 микрондон чоңураак аба менен таралган контаминанттар 5 нанометрден кичине пластинкалардын таргеттөөсү үчүн көйгөйгө айланат. Модерн чиллер системалары толугу менен герметикленип, хирургиялык инструменттерге окшош жогорку сапаттагы нержиссиз болоттан жасалган. Бул контаминанттарды минималдаш үчүн керек. Бул чиллерлер молекулярдык контаминанттардын фильтрлорун жана HEPA фильтрлорун колдонуп, оң дифференциалдык басымды жана аба менен таралган контаминанттарды 0,1 микрондой учурда 1 куб метрден аз деңгээлде сактайт. Бул экстремалдуу чаралар ASML литография машиналарынын оптикасын токтотуп, таптакыр бузуп жибербөөгө камсыз кылат. Пластинкалардын кемчиликтери квадрат сантиметрде 0,01ден төмөн контролго алынат. Бул машиналар эки миллион доллардан ашык турат жана оптикалык чөкмөлөргө оңой таасирленет. полупроводниктик өндүрүштүн суутуу чиллерлери, таза бөлмөдөгү процесс температурасын контрольдөө, пластинкаларды өндүрүштүн термалдык башкаруусу

Коррозияга төзүмдүү материалдардын тандалышы жана деиондоштурулган суунун талаптарына ылайыктуулугу (≥18,2 МОм·см)

Жартылай өткөргүчтүүлүк фабрикаларындагы сууну салкындатуучу чиллерлер ультра-таза суу (UPW) системаларын камсыз кылууга тийиш, бардык термалдык өткөрүү чекиттеринде суунун каршылыгы 18,2 МОм·смден жогору болушу керек (башкача айтканда, иондук загрязнителердин 99,999999%дан жогору тазалыгы). Стандарттык өнөрөлүк чиллерлер муну ишке ашыра албайт, анткени медно-никельдүү куймаларда гальваникалык коррозия пайда болуп, сууну салкындатуучу контурга металлдарды чачыратат. Натыйжада, кийинки муундагы чечимдер төмөнкүлөр менен иштелип чыгат:

- Электрополирленген 316L/904L коррозияга төзүмдүү болоттун суюктук контурлары.
- Темир оксидин чачыратпаган пассивдештирүү катмарлары.
- Термалдык циклдөөгө чыдамдуу металлдык эмес (Kalrez® FFKM) тыгыздаштыруучу оорондор.

Бул дизайн резистивдүүлүктүн 18,0 МОм·смден төмөн түшүшүнөн сактайды, анткени бул кристаллдык пластинкалардын булуттанышына алып келет — бул бир учурдагы зыян $740 миңге бааланат (SEMI Бенчмарк Доклады, «Илгерилеген түйүндөрдүн чыгарылышындагы чыныгы кемчиликтер», 2023-жыл). Фармацевтикалык класс системаларына салыштырганда, жартылай өткөргүчтүүлүк чиллерлеринин таасир этүү химикаттарынын (мисалы, HF) жабдык интерфейсинин аркылуу өтүшүнө да чыдамдуулугу талап кылынат.

Сенимдүү жарым өткүргүчтүү фабрикалардын суу салынуу чиллерлери аркылуу жабдуулардын иштөө мөөнөтүн жана чыгымдын жогорулатылышы

Чыгымдардын жоготулушун баалоо: ± 0,3 °C кемчилик жана анын кемчиликтер менен байланышы (SEMI F47)

Полупроводниктик фабриканы турган температурада сактоонун көпчүлүк себептери бар, мисалы, кемчиликтердин концентрацияланышы. Кемчиликтер өлтүрүүчүлөр болуп саналат жана полупроводниктик өнөрөсүнүн кемчиликтерди башкаруу стратегиясына ылайык, SEMI F47 (жобо) стандартына ылайык кемчиликтерди жоюу – бул күчтүү мотиватор. Эгерде фабрика SEMI F47 стандарттарына ылайык келбесе, анда өлтүрүүчү кемчиликтерден улам ар бир 100 пластина үчүн чыгарылган чиптердин саны 1,5–3% га азаят. Бүткүл учурулган кремний фабрика үчүн ири финансылык зыян түзөт, бирок термалдык шарттардын оюп-туруп өзгөрүшүнүн чындыгындагы баасы – бул жабдуулардын износу жана аларга байланышкан техникалык кызмат көрсөтүүнүн баасынын көтөрүлүшү. Жабдуулар, мисалы, крайлардагы ультракызгылт (EUV) лазерлер жана травленуу камералары термалдык циклдерге өтө сезгич жана «термалдык чарчоо» деп аталган кубулушка дуушар болуп, бул техникалык кызмат көрсөтүүнүн баасын 18% га жана токтоп калуу узактыгын көтөрөт. Полупроводниктик фабрикалардын суутуу чиллерлери, таза бөлмөлөрдөгү технологиялык процесс температурасын башкаруу, пластиналарды чыгаруу үчүн термалдык башкаруу

Бул ошондуктан заманбап өндүрүш зааводдары температураны плюс же минус 0,05 градус Цельсий диапазонунда сактаган суутуруу системаларына акча төлөйт. Бул талаа чыңдыгы ашыкча иштөөлөрдү болтурбайт, миллиондогон долларлык жабдууларды коргойт жана фабрика менеджерлеринин саламат кирешелерди камсыз кылуу үчүн керек болгон туруктуу өндүрүш деңгээлин камсыз кылат.

Динамикалык өндүрүш жүктөрү үчүн өнөрпоссессордук суутуруу жабдууларын туура өлчөмдөө жана өзгөртүү

Полупроводниктик өндүрүштүн цехин суутуу учурунда жылуулук талаптары башкача болот. Суутуу системасы так өлчөмдө, өзгөртүлгөн же бардык түрдөгү кынтыштарга алып келет. Чоң суутуу агрегаттары көп жолу иштеп, токтоп турат жана узак мөөнөттө энергияны чыгарат, ошондой эле көп жолу иштеп, токтоп турган компоненттери саңырашат. Кичинекей агрегаттар талап көтөрүлгөндө критикалык +/- 0,3 градус диапазонун сактай албайт. Бул критикалык чиптердин өндүрүшүндө термостаттык талаа өзгөрүшүнө алып келет, ал эми температура — сапаттын негизги фактору экени белгилүү. Бул кынтыштарды жоюу үчүн өзгөртүлгөн системалар жана акылдуу PID башкаруу технологиясы шарттар өзгөрүшү менен суутуу деңгээлин адаптациялайт. Акылдуу PID башкаруу системаларын жылуулук шокун жутуучу атайын фазалык өзгөрүштүү материалдар менен бириктирип, инженерлер кемчиликтерди минималдаштыруу жана энергияны экономиялоо үчүн туура комбинацияга ээ болушат. Клиенттер стандарттуу туруктуу капаситеттеги суутуу агрегаттарына салыштырғанда 25–30 процентке чейинки экономияны баалашат.

ЖЧК  

Неге полупроводниктик өндүрүштө жылуулук тургуундугу маанилүү?

Температуранын туруктуулугу жарым өткүргүчтөрдү өндүрүштө маанилүү, анткени температуранын озгороо жарым өткүргүчтөрдү өндүрүштүн таксыз болушуна алып келет, натыйжада кемчиликтүү жана жаман иштеген компоненттер пайда болот.

Сууттагычтардын түзүштүрүшүнөн пайда болгон термалдык чачырануунун салдары кандай?

Сууттагычтардын түзүштүрүшүнөн пайда болгон термалдык чачырануу кремний катмарларынын орун алмашуусуна алып келет. Бул кремний кыска токтун пайда болушуна жана өндүрүштүн кечигишинин натыйжасында өндүрүш чыгымдарынын көбөйүшүнө алып келет.

Модерн сууттагычтар чиста борборлордун жана суюктуктун тазалыгынын стандарттарын кандай жеткизет?

Модерн сууттагычтар чиста борборлордун стандарттарын жабык бузгуч заттардын жолдорун жана контаминацияга жол бербейт, чиптин бүтүндүгүн сактаган антикоррозиялык материалдарды колдонуу аркылуу жеткизет.