Как именно скорость отклика динамических устройств компенсационной компенсации реактивной мощности влияет на скорость урожайности полупроводниковых производственных линий?

Полупроводниковое производство, как типичный представитель точной промышленности, имеет чрезвычайно строгие требования к качеству электроэнергии. В следующем разделе Geyue Electric, с профессиональной точки зрения производителя оборудования динамической реактивной энергоснабжения, будет глубоко изучить механизм внутреннего корреляции между скоростью откликаSVG (статический генератор VAR)и уровень доходности полупроводникового производства. Анализируя специальные характеристики нагрузки полупроводникового оборудования, чувствительность к провисанию напряжения и эффекты взаимодействия между технологическим оборудованием и энергосистемой, Geyue Electric выявит важную роль динамической компенсации на уровне миллисекундых при повышении уровня доходности производства чипов. В то же время Geyue Electric также подтвердит эффективность технического решения, объединив фактические данные о случаях с заводов изготовления пластин.

Особые требования к полупроводниковым производству для качества электроэнергии

Производственная линия полупроводника представляет собой сложную систему, состоящую из сотен точных оборудования. Ключевые устройства, такие как фотолитографические машины и ионные имплантаторы, очень чувствительны к колебаниям напряжения. Производственное оборудование на современных пластинчатых заводах обычно использует питания переключенного режима для источника питания. Эти нелинейные нагрузки генерируют быстро меняющиеся потребности в реактивной мощности во время работы. Когда сетка Power не может обеспечить реактивную поддержку мощности во времени, она вызовет провисания напряжения, искажения формы волны и другие проблемы с качеством электрической энергии.

В расширенных производственных процессах ниже 45 нанометров даже падение напряжения, продолжительное, только 10 миллисекунд может привести к тому, что точная сервопривода литографической машины потеряет синхронизацию, что приводит к отклонениям выравнивания пластины. Согласно данным исследований международной дорожной карты по полупроводниковой технологии (ITRS), SAGS PAGS стала третьим по величине фактором, способствующим дефектам ChIP, в результате чего миллиарды долларов убытков в глобальную полупроводниковую отрасль каждый год. Это требует, чтобы прилагаемые устройства компенсационной компенсации реактивной мощности имеют чрезвычайно быстрые возможности динамического отклика. Традиционные устройства TSC, из -за неотъемлемой задержки действий механических переключателей (обычно превышающих 100 миллисекунд), полностью не смогли удовлетворить требования современных полупроводниковых фабрик.

Технические стандарты коннотации и измерения скорости отклика

Скорость отклика динамических устройств компенсации реактивной мощности относится к времени, необходимому в результате обнаружения реактивных изменений мощности в системе к выходу целевого тока компенсации. Для полностью контролируемого электронного оборудования, такого как SVG, скорость отклика в основном зависит от трех технических ссылок: алгоритмы быстрого обнаружения, высокоскоростные чипы управления и характеристики переключения силовых устройств.

В настоящее время Международная электротехническая комиссия (МЭК) определяет время отклика динамических устройств компенсации реактивной мощности как временный интервал от внезапного изменения напряжения системы на вывод устройства, достигающего 90% целевого значения. Ведущие производители полупроводникового оборудования, как правило, требуют, чтобы этот показатель был не более 10 миллисекунд, а некоторые усовершенствованные пластинки даже предлагают строгий стандарт 5 миллисекунд. Измеренные данные показывают, что время отклика устройств SVG с использованием силиконовых карбида (SIC) кремниевых (SIC) мощностей может быть сокращено до менее 2 миллисекунд, главным образом из-за частоты переключения материалов SIC выше 100 кГц.

Механизм корреляции между скоростью отклика и урожайностью процесса

Потеря скорости доходности в полупроводниковых производственных линиях в основном связана с двумя типами проблем, связанных с качеством мощности: внезапный отказ и потенциальный дрейф параметров. Первый напрямую проявляется как отказ от пластин, в то время как последний приводит к отклонениям параметров производительности чипа от разработанных значений. Быстрый отклик динамического устройства компенсации реактивной мощности может эффективно предотвратить возникновение этих двух типов задач.

Возьмите процесс травления в качестве примера. Когда источник питания в плазме имеет нестабильную выходную мощность из -за колебаний напряжения сетки, скорость травления внезапно изменится. Экспериментальные данные показывают, что, если время восстановления напряжения превышает 20 миллисекунд, отклонение от травления равномерности превысит 3%, что непосредственно приведет к удалению всей партии вафель. Тем не менее, система питания, оснащенная SVG с быстрой реакцией (<5 мс), может контролировать такие колебания процесса в пределах 0,5%. В процессе химической механической полировки (CMP) более быстрая компенсация реактивной мощности может поддерживать стабильный мотор и избежать наномасштабных царапин на поверхности пластины, вызванной колебаниями полировки давления.

Ключевые технологические инновации и пути внедрения

Основные технологические прорывы для достижения динамического отклика на уровне миллисекунды в основном заключаются в трех аспектах: во-первых, улучшенный алгоритм обнаружения, основанный на мгновенной теории реактивной мощности, сокращает время обнаружения до 1/4 цикла частоты мощности посредством трансформации координат αβ координат; Во-вторых, многоядерная архитектура параллельной обработки DSP применяется для сжатия управляющего цикла до 50 микросекунд; Самое главное, что применение широкополосных полупроводниковых устройств увеличивает динамическую скорость отклика модуля мощности на порядок.

Домашнее устройство SVG было протестировано на 12-дюймовой пластинке. Результаты показали, что по сравнению с устройством с использованием традиционного модуля IGBT (время отклика 15 мс), обновленная версия с использованием модуля SIC (время отклика 1,8 мс) имела среднемесячный доход 92,7% для производственной линии с первым, в то время как он достиг 96,3% с последним. Особенно в процессе глубокой ультрафиолетовой литографии (DUV) разность урожайности была более значимой, что полностью подтвердило решающее влияние скорости отклика на точность процесса.

Ключевые моменты системной интеграции и инженерной практики

В практическом применении полупроводниковых заводов необходимо глубоко интегрировать динамическую реактивную мощность. Учитывая специальную архитектуру электроснабжения пластин -фабрик, SVG обычно принимает распределенную схему макета. Компенсационные точки устанавливаются на стороне шины 10 кВ в каждой подстанции и на стороне питателя 400 В важного процесса оборудования соответственно, образуя многоуровневую систему защиты.

В проекте расширения второй фазы на международном ведущем заводе чипсов памяти был принят инновационный подход, когда SVG (генератор напряжения сигнала) был интегрирован с системой управления процесса оборудования для обмена данными. Получив тенденции изменения нагрузки в режиме реального времени литографических машин и травления, система компенсации реактивной мощности может достичь прогнозной регуляции, при этом время отклика контролируется временем выполнения от процесса. Эта интеллектуальная совместная модель увеличила общую доходность 28-нанометровых продуктов этого завода на 2,8 процентных пункта и принесла дополнительную экономическую выгоду более 30 миллионов долларов США в год.

Будущие тенденции технологического развития

По мере развития полупроводникового производства до 3-нанометра и ниже технологических узлов требования к качеству электроэнергии электроэнергии станут еще более строгими. Технология динамической реактивной мощности динамической реактивной мощности развивается в трех направлениях: во-первых, существует прорыв в пределе скорости отклика, с экспериментальными устройствами, основанными на устройствах нитрида нитрида галлия (GAN), достигающими отклика в субмиллисекунде; Во -вторых, глубокое применение цифровой технологии близнецов осуществляется путем моделирования всей сети питания на заводе в виртуальном пространстве для достижения ранней оптимизации стратегий компенсации; Наконец, внедрение алгоритмов прогнозирования искусственного интеллекта внедряется путем анализа массовых данных процесса для прогнозирования изменяющихся моделей реактивных потребностей в мощности для каждого производственного оборудования.

Существует четкая количественная связь между скоростью отклика динамического устройства компенсации реактивной мощности и скоростью урожайности полупроводникового производства. Возможность отклика на миллисекунд не только эффективно подавляет прямые потери, вызванные колебаниями напряжения, но также улучшает общую согласованность производительности чипов, поддерживая стабильность параметров процесса. Как инновационная область на пересечении технологий электроники и производства полупроводников, постоянный прогресс технологии компенсации динамической реактивной власти обеспечит важную поддержку инфраструктуры для продолжения закона Мура. Geyue Electric, как эксперт в области реактивной компенсации мощности, наша компания предполагает, что фабрики пластин включают систему управления качеством электроэнергии в общую конструкцию на этапе планирования и выберите оборудование SVG со временем отклика менее 5 миллисекунд для создания системы сплошной мощности для производства чипов. Если ваша фабрика пластин активно ищет решение динамического компенсационного компенсационного компенсации мощности, пожалуйста, не стесняйтесь связаться с нами:info@gyele.com.cn.