новости компании о Eurotherm повышает эффективность полупроводниковых печей с помощью прецизионных технологий

Точность производства полупроводников напрямую определяет потолок производительности конечной продукции. Среди критических этапов производства процесс диффузии играет ключевую роль в определении электрических характеристик чипов. Даже незначительные колебания температуры во время диффузии могут вызвать неравномерное легирование пластин, что потенциально ставит под угрозу выход всей производственной партии или приводит к отказам продукции. Такие отклонения не только приводят к значительным финансовым потерям, но и влияют на надежность продукции и конкурентоспособность на рынке.

Критическая роль диффузионных печей

Диффузионные печи служат важным оборудованием в производстве полупроводников, в первую очередь отвечая за введение определенных примесей (таких как бор или фосфор) в высокочистые кремниевые пластины для изменения их электрических свойств. Этот высокотемпературный процесс требует исключительной термической однородности и стабильности на протяжении всей работы.

Современные диффузионные печи обычно имеют трубчатую конструкцию с несколькими зонами нагрева (обычно тремя), каждая из которых требует независимого регулирования температуры. Системы также должны поддерживать точный контроль потока газа и иногда работать в условиях вакуума. Промышленные установки часто штабелируют несколько печей вертикально, при этом каждое устройство требует отдельного управления температурой.

Решение Eurotherm для прецизионного управления

• Многоконтурное регулирование температуры: Одновременно управляет тремя независимыми тепловыми зонами (центральной и внешней областями печи) с индивидуальными настройками параметров для оптимизации однородности температуры. Дополнительное каскадное управление дополнительно повышает точность.
• Высокоточные входы термопар: Обнаруживает незначительные колебания температуры для регулировки в реальном времени, обеспечивая точность измерений.
• Интуитивно понятный интерфейс программирования: Упрощает настройку температурного профиля и регулировку процесса, оптимизируя операции.
• Интегрированный контроль газа: Имеет интерфейсы для точного регулирования потока газа во время специализированных процессов диффузии.
• Цифровое подключение: Поддерживает несколько протоколов связи для удаленного мониторинга и сбора данных, облегчая управление производством и оптимизацию процессов.

Техническая реализация

В стандартных приложениях система Eurotherm использует трехуровневую архитектуру управления. Контур 1 управляет центральной зоной нагрева, а контуры 2-3 управляют периферийными областями, все они управляются сигналами 4-20 мА для регулирования выходной мощности тиристора. При совместном использовании базовых уставок программы каждый контур позволяет выполнять микрорегулировки для достижения оптимальной термической однородности.

Для приложений, требующих предельной точности, трехуровневая каскадная конфигурация включает дополнительные модули аналогового ввода и нормировщики сигналов. Эта расширенная настройка обеспечивает шесть аналоговых входов - три для высокоточных термопар и три для аналоговых выходов.

Операционные преимущества

• Повышение выхода годной продукции: Точный тепловой контроль обеспечивает равномерное распределение легирования, уменьшая количество дефектных изделий и повышая эффективность производства.
• Оптимизация затрат: Эффективное управление температурой сокращает продолжительность процессов, снижает потребление энергии и продлевает интервалы технического обслуживания.
• Повышение производительности: Стабильное легирование улучшает электрические характеристики чипов, включая скорость переключения и энергоэффективность.
• Улучшение процесса: Сбор данных обеспечивает непрерывную оптимизацию процесса посредством регулировки температурного профиля и модификации потока газа.
• Эффективность производства: Стабильная работа минимизирует перерывы в процессе, а возможности удаленного мониторинга сокращают время простоя.

Отраслевая проверка

Производитель полупроводников, внедривший систему Eurotherm, сообщил об улучшении выхода годной продукции на 15%, снижении производственных затрат на 10% и увеличении циклов технического обслуживания на 20%. Последующая оптимизация процессов с использованием собранных данных еще больше повысила операционную эффективность.

По мере развития полупроводниковых технологий требования к процессу диффузии будут продолжать расти. Системы прецизионного контроля температуры, такие как решение Eurotherm, останутся решающими для поддержания качества производства и конкурентоспособности в этой требовательной отрасли.