Pontosan hogyan befolyásolja a dinamikus reaktív teljesítmény -kompenzációs eszközök válaszsebessége a félvezető gyártósorok hozamát?

A félvezető gyártás, mint a precíziós ipar tipikus képviselője, rendkívül szigorú követelményekkel rendelkezik az energiaminőség szempontjából. A következő szakaszban a Geyue Electric, a dinamikus reaktív energiakompenzációs berendezések gyártójának szakmai szempontjából, mélyen feltárja a belső korrelációs mechanizmust a válaszadási sebesség közöttSVG (statikus var generátor)és a félvezető termelés hozamát. A félvezető berendezések speciális terhelési tulajdonságainak, a feszültség-sagok érzékenységének és a folyamatfelszerelés és az energiarendszer közötti interakciós hatások elemzésével a Geyue Electric feltárja a milliszekundum-szintű dinamikus kompenzáció kritikus szerepét a chipek gyártásának eredményének javításában. Ugyanakkor a Geyue Electric a műszaki megoldás hatékonyságát is érvényesíti a ostya gyártó növények tényleges adatainak kombinálásával.

A félvezető gyártás különleges követelményei az energiaminőség érdekében

A félvezető gyártósor egy komplex rendszer, amely több száz precíziós berendezésből áll. A kulcsfontosságú eszközök, például a fotolitográfiai gépek és az ion implanterek nagyon érzékenyek a feszültség ingadozására. A modern ostya gyárakban a gyártóberendezések általában kapcsolt üzemmódú tápegységeket használnak az áramellátáshoz. Ezek a nemlineáris terhelések működés közben gyorsan változó reaktív teljesítményigényt generálnak. Ha az elektromos hálózat nem biztosítja a reaktív teljesítménytámogatást időben, akkor feszültségcsökkentéseket, hullámforma -torzulásokat és egyéb elektromos energiaminőség -problémákat okoz.

A 45 nanométer alatti fejlett gyártási folyamatokban még csak 10 milliszekundumig tartó feszültségcsökkenés is okozhatja a litográfiai gép precíziós szervo rendszerét, amely elveszíti a szinkronizálást, ami a ostya igazításának eltérését eredményezheti. A Nemzetközi Semiconductor Technology ütemterv (ITRS) kutatási adata szerint a feszültség-sagok a harmadik legnagyobb tényezővé váltak, amelyek hozzájárulnak a chiphibákhoz, és milliárd dollár veszteségeket okoztak a globális félvezető ipar számára. Ehhez a kísérő reaktív energiakompenzációs eszközöknek rendkívül gyors dinamikus válaszképességük van. A tradicionális TSC -eszközök a mechanikus kapcsolók velejáró hatás késleltetése miatt (általában meghaladják a 100 milliszekundumot), teljes mértékben nem teljesítették a modern félvezető gyárak követelményeit.

A válaszsebesség technikai konnotációs és mérési szabványai

A dinamikus reaktív teljesítmény -kompenzációs eszközök válaszsebessége arra utal, hogy a rendszer reaktív teljesítményváltozásainak észleléséből a célkompenzációs áram kimenetére szükséges. A teljesen vezérelt energiatartalmú elektronikus berendezések, például az SVG esetében a válaszadási sebesség elsősorban három műszaki linktől függ: a gyors észlelési algoritmusok, a nagysebességű vezérlő chipek és az elektromos készülékek váltási jellemzői.

Jelenleg a Nemzetközi Elektrotechnikai Bizottság (IEC) meghatározza a dinamikus reaktív teljesítmény -kompenzációs eszközök válaszidejét, mint az időintervallumot a rendszer feszültségének hirtelen megváltozásától az eszköz kimenetéig, amely eléri a célérték 90% -át. A vezető félvezető berendezések gyártói általában ezt a mutatót nem haladják meg, mint 10 milliszekundum, és néhány fejlett ostyafab is szigorú 5 milliszekundumos szabványt javasol. A mért adatok azt mutatják, hogy az SVG-eszközök válaszideje harmadik generációs szilícium-karbid (SIC) tápegységeket használva kevesebb, mint 2 milliszekundumra rövidíthető, elsősorban a 100 kHz feletti SIC anyagok kapcsolási frekvenciajellemzői miatt.

A korrelációs mechanizmus a válaszsebesség és a folyamat hozama között

A félvezető gyártósorokban a hozammérték elvesztése elsősorban az energiaminőséghez kapcsolódó két típusú probléma: a hirtelen selejtezés és a potenciális paraméterek eltolódása. Az előbbi közvetlenül az ostyák selejtezésekor nyilvánul meg, míg az utóbbi a chip teljesítmény paramétereinek eltéréseihez vezet a tervezett értékektől. A dinamikus reaktív teljesítmény -kompenzációs eszköz gyors reakciója hatékonyan megakadályozhatja e két típusú probléma előfordulását.

Vegyük példaként a maratási folyamatot. Ha a plazma tápegység instabil teljesítménye van a rácsfeszültség ingadozása miatt, a maratási sebesség hirtelen megváltozik. A kísérleti adatok azt mutatják, hogy ha a feszültség -visszanyerési idő meghaladja a 20 milliszekundumot, akkor a maratási egységesség eltérése meghaladja a 3%-ot, ami közvetlenül a teljes ostya -tétel selejtezéséhez vezet. Ugyanakkor egy gyors válasz-SVG-vel (<5ms) felszerelt tápegység-rendszer 0,5%-on belül ellenőrizheti az ilyen folyamatingadozásokat. A kémiai mechanikus polírozási (CMP) eljárás során a gyorsabb reaktív teljesítménykompenzáció fenntarthatja a motor nyomatékát stabilan, és elkerülheti a ostoba felületen lévő nano-méretű karcolást, amelyet a polírozási nyomás ingadozása okoz.

A legfontosabb technológiai innovációk és megvalósítási útvonalak

A milliszekundum-szintű dinamikus válasz elérésének alapvető technológiai áttörései elsősorban három szempontból rejlenek: elsősorban egy javított detektálási algoritmus, amely azonnali reaktív teljesítményelméleten alapul, az αβ koordinátarendszer transzformációján keresztül a teljesítményfrekvenciás ciklus 1/4-re mutatja be a detektálási időt; Másodszor, egy többmagos DSP párhuzamos feldolgozási architektúrát alkalmaznak, hogy a kontrollciklus 50 mikrosekundum szintre tömörítse; A legfontosabb, hogy a széles sávú félvezető eszközök alkalmazása nagyságrenddel javítja a teljesítménymodul dinamikus válaszsebességét.

Egy háztartási SVG-eszközt egy 12 hüvelykes ostya gyárban teszteltünk. Az eredmények azt mutatták, hogy a hagyományos IGBT modult használó eszközhöz képest (15 ms válaszidő) a SIC modul segítségével (1,8 ms válaszidő) a továbbfejlesztett verzió havi átlagos hozama 92,7% volt az előbbi gyártósornál, míg az utóbbival 96,3% -ot ért el. Különösen a mély ultraibolya litográfiai (DUV) folyamatban, a hozamkülönbség szignifikánsabb volt, ami teljes mértékben igazolta a válaszsebesség kritikus hatását a folyamat pontosságára.

A rendszerintegráció és a mérnöki gyakorlat kulcsfontosságú pontjai

A félvezető gyárak gyakorlati alkalmazásában a dinamikus reaktív energiakompenzációs eszközt mélyen integrálni kell a teljes növényrendszerbe. Figyelembe véve a ostya gyárak speciális energiaellátási architektúráját, az SVG általában egy elosztott elrendezési rendszert fogad el. A kompenzációs pontokat az egyes alállomások 10 kV-os buszrészén és a fontos folyamat berendezések 400 V-os adagoló oldalán állítják be, több szintű védelmi rendszert képezve.

A nemzetközileg vezető memória-chipgyár második fázisú bővítési projektjében innovatív megközelítést alkalmaztak, ahol az SVG (jelfeszültség-generátor) integrálódott az adatcseréhez szükséges Process berendezés vezérlőrendszerébe. A litográfiai gépek és a maratógépek valós idejű terhelésváltási tendenciáinak megszerzésével a reaktív teljesítmény-kompenzációs rendszer prediktív szabályozást érhet el, a válasz átfutási idővel szabályozva a folyamatérzékeny ablak előtt. Ez az intelligens együttműködési modell 2,8 százalékponttal növelte a gyár 28 nanométeres termékeinek általános hozamát, és évente több mint 30 millió dollár több mint 30 millió dollár gazdasági előnyt hozott.

Jövőbeli technológiai fejlesztési trendek

Ahogy a félvezető gyártás 3-nanométerre és a technológiai csomópontok alatt halad előre, az elektromos energiaminőségre vonatkozó követelmények még szigorúbbá válnak. A következő generációs dinamikus reaktív energiakompenzációs technológia három irányba fejlődik: először is, a válaszsebesség határán áttörés van, a Gallium-Nitrid (GAN) eszközökre épülő kísérleti eszközökkel, amelyek elérik a milliszekundum almilliszkás választ; Másodszor, a digitális ikertechnika mély alkalmazását folytatják azáltal, hogy a gyár teljes tápellátási hálózatát egy virtuális térben szimulálják a kompenzációs stratégiák korai optimalizálásának elérése érdekében; Végül az AI predikciós algoritmusok bevezetését hajtják végre, a hatalmas folyamatadatok elemzésével, hogy megjósolják az egyes gyártási berendezések reaktív teljesítményigényének változó mintáit.

Világos kvantitatív kapcsolat van a dinamikus reaktív teljesítmény -kompenzációs eszköz válaszsebessége és a félvezető termelés hozamai között. A milliszekundum szintű válaszképesség nemcsak hatékonyan elnyomja a feszültségingadozások által okozott közvetlen veszteségeket, hanem javítja a chipek teljes teljesítmény-konzisztenciáját is a folyamatparaméterek stabilitásának fenntartásával. A Power Electronics technológia és a félvezető gyártás kereszteződésének innovatív területeként a dinamikus reaktív energiakompenzációs technológia folyamatos előrehaladása fontos infrastruktúra -támogatást nyújt a Moore törvényének folytatására. A Geyue Electric, mint a reaktív energiakompenzáció szakértője, cégünk azt javasolja, hogy az ostyagyárak beépítsék az energiaminőség-menedzsment rendszert a teljes tervezésbe a tervezési szakaszban, és válasszák ki az SVG berendezéseket, amelyeknél kevesebb, mint 5 milliszekundumos válaszidő van, hogy szilárd energiarugaras rendszert készítsenek a csúcsminőségű forgács gyártásához. Ha az ostyagyár aktívan keres egy gyors válasz dinamikus reaktív energiakompenzációs megoldást, kérjük, vegye fel velünk a kapcsolatot:info@gyele.com.cn.