εταιρικά νέα για Η Eurotherm αυξάνει την αποδοτικότητα των ημιαγωγών με την τεχνολογία ακριβείας

Η ακρίβεια της κατασκευής ημιαγωγών καθορίζει άμεσα την απόδοση των τελικών προϊόντων. Μεταξύ των κρίσιμων σταδίων κατασκευής, η διαδικασία διάχυσης παίζει καθοριστικό ρόλο στον καθορισμό των ηλεκτρικών χαρακτηριστικών των τσιπ. Ακόμη και μικρές διακυμάνσεις θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια της διάχυσης μπορούν να προκαλέσουν ανομοιόμορφη πρόσμιξη των πλακιδίων, θέτοντας ενδεχομένως σε κίνδυνο την απόδοση ολόκληρης της παρτίδας παραγωγής ή προκαλώντας αστοχίες προϊόντων. Τέτοιες αποκλίσεις όχι μόνο συνεπάγονται σημαντικές οικονομικές απώλειες, αλλά επηρεάζουν επίσης την αξιοπιστία των προϊόντων και την ανταγωνιστικότητα στην αγορά.

Ο Κρίσιμος Ρόλος των Φούρνων Διάχυσης

Οι φούρνοι διάχυσης χρησιμεύουν ως απαραίτητος εξοπλισμός στην παραγωγή ημιαγωγών, κυρίως υπεύθυνοι για την εισαγωγή συγκεκριμένων ακαθαρσιών (όπως βόριο ή φώσφορο) σε πλακίδια πυριτίου υψηλής καθαρότητας για την τροποποίηση των ηλεκτρικών τους ιδιοτήτων. Αυτή η διαδικασία υψηλής θερμοκρασίας απαιτεί εξαιρετική θερμική ομοιομορφία και σταθερότητα καθ' όλη τη διάρκεια της λειτουργίας.

Οι σύγχρονοι φούρνοι διάχυσης διαθέτουν συνήθως σωληνωτά σχέδια με πολλαπλές ζώνες θέρμανσης (συνήθως τρεις), καθεμία από τις οποίες απαιτεί ανεξάρτητη ρύθμιση θερμοκρασίας. Τα συστήματα πρέπει επίσης να διατηρούν ακριβή έλεγχο ροής αερίου και μερικές φορές να λειτουργούν υπό συνθήκες κενού. Οι βιομηχανικές εγκαταστάσεις συχνά στοιβάζουν πολλούς φούρνους κάθετα, με κάθε μονάδα να απαιτεί ειδική διαχείριση θερμοκρασίας.

Η Λύση Ελέγχου Ακριβείας της Eurotherm

• Ρύθμιση θερμοκρασίας πολλαπλών βρόχων: Ελέγχει ταυτόχρονα τρεις ανεξάρτητες θερμικές ζώνες (κεντρικές και εξωτερικές περιοχές φούρνου) με μεμονωμένες ρυθμίσεις παραμέτρων για τη βελτιστοποίηση της ομοιομορφίας της θερμοκρασίας. Ο προαιρετικός έλεγχος καταρράκτη ενισχύει περαιτέρω την ακρίβεια.
• Είσοδοι θερμοστοιχείων υψηλής ανάλυσης: Ανιχνεύει μικρές διακυμάνσεις θερμοκρασίας για ρυθμίσεις σε πραγματικό χρόνο, εξασφαλίζοντας ακρίβεια μέτρησης.
• Διαισθητική διεπαφή προγραμματισμού: Απλοποιεί τη διαμόρφωση του προφίλ θερμοκρασίας και τις ρυθμίσεις της διαδικασίας, εκσυγχρονίζοντας τις λειτουργίες.
• Ενσωματωμένος έλεγχος αερίου: Διαθέτει διεπαφές για ακριβή ρύθμιση ροής αερίου κατά τη διάρκεια εξειδικευμένων διαδικασιών διάχυσης.
• Ψηφιακή συνδεσιμότητα: Υποστηρίζει πολλαπλά πρωτόκολλα επικοινωνίας για απομακρυσμένη παρακολούθηση και απόκτηση δεδομένων, διευκολύνοντας τη διαχείριση της παραγωγής και τη βελτιστοποίηση της διαδικασίας.

Τεχνική Εφαρμογή

Σε τυπικές εφαρμογές, το σύστημα Eurotherm χρησιμοποιεί μια αρχιτεκτονική ελέγχου τριών βρόχων. Ο βρόχος 1 ρυθμίζει την κεντρική ζώνη θέρμανσης, ενώ οι βρόχοι 2-3 διαχειρίζονται τις περιφερειακές περιοχές, και οι δύο οδηγούνται από σήματα 4-20mA για τη ρύθμιση της ισχύος των θυρίστορ. Ενώ μοιράζονται βασικά σημεία ρύθμισης προγράμματος, κάθε βρόχος επιτρέπει μικρο-ρυθμίσεις για την επίτευξη βέλτιστης θερμικής ομοιομορφίας.

Για εφαρμογές που απαιτούν ακραία ακρίβεια, μια διαμόρφωση καταρράκτη τριών βρόχων ενσωματώνει πρόσθετες μονάδες αναλογικής εισόδου και ρυθμιστές σήματος. Αυτή η εκτεταμένη ρύθμιση επιτρέπει έξι αναλογικές εισόδους - τρεις για θερμοστοιχεία υψηλής ακρίβειας και τρεις για αναλογικές εξόδους.

Λειτουργικά Οφέλη

• Βελτιωμένα ποσοστά απόδοσης: Ο ακριβής θερμικός έλεγχος εξασφαλίζει ομοιόμορφη κατανομή πρόσμιξης, μειώνοντας τις ελαττωματικές μονάδες και βελτιώνοντας την αποδοτικότητα της παραγωγής.
• Βελτιστοποίηση κόστους: Η αποτελεσματική διαχείριση της θερμοκρασίας συντομεύει τις διάρκειες της διαδικασίας, μειώνει την κατανάλωση ενέργειας και επεκτείνει τα διαστήματα συντήρησης.
• Βελτίωση απόδοσης: Η σταθερή πρόσμιξη ενισχύει τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά των τσιπ, συμπεριλαμβανομένης της ταχύτητας μεταγωγής και της ενεργειακής απόδοσης.
• Βελτίωση της διαδικασίας: Η συλλογή δεδομένων επιτρέπει τη συνεχή βελτιστοποίηση της διαδικασίας μέσω ρυθμίσεων του προφίλ θερμοκρασίας και τροποποιήσεων της ροής αερίου.
• Αποδοτικότητα παραγωγής: Η σταθερή λειτουργία ελαχιστοποιεί τις διακοπές της διαδικασίας, ενώ οι δυνατότητες απομακρυσμένης παρακολούθησης μειώνουν τον χρόνο διακοπής λειτουργίας.

Επικύρωση από τη Βιομηχανία

Ένας κατασκευαστής ημιαγωγών που εφαρμόζει το σύστημα Eurotherm ανέφερε βελτίωση απόδοσης 15%, μείωση του κόστους παραγωγής κατά 10% και επέκταση των κύκλων συντήρησης κατά 20%. Οι επακόλουθες βελτιστοποιήσεις της διαδικασίας χρησιμοποιώντας τα συλλεχθέντα δεδομένα ενίσχυσαν περαιτέρω την επιχειρησιακή αποδοτικότητα.

Καθώς η τεχνολογία των ημιαγωγών προχωρά, οι απαιτήσεις της διαδικασίας διάχυσης θα συνεχίσουν να αυξάνονται. Τα συστήματα ελέγχου ακριβείας της θερμοκρασίας, όπως η λύση της Eurotherm, θα παραμείνουν ζωτικής σημασίας για τη διατήρηση της ποιότητας κατασκευής και της ανταγωνιστικότητας σε αυτήν την απαιτητική βιομηχανία.