온도 제어를 통한 반도체 웨이퍼 제조 공정 최적화

적절한 온도 제어를 통해 반도체 웨이퍼 제조 수율을 최적화하는 방법

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최적화된 부품 선정

최신 반도체 웨이퍼 생산 공정의 조건을 충족하려면, 열 루프(Thermal Loop)의 핵심 시스템을 연결하는 고성능 부품이 필수입니다. 호스, 밸브, 피팅, 필터 등을 포함한 모든 부품이 현재의 압력, 유량, 극한 온도에 대응하기에 적합한 등급이어야 합니다.

칠러 호스를 한 가지 예로 살펴보겠습니다. 적정 온도를 효율적으로 유지하고, 면밀하게 제어되는 생산 환경에서 치명적인 결함 양상인 응축수를 방지할 수 있도록 호스를 적절히 단열해야 합니다. 칠러 호스 표면 온도가 주변 이슬점 아래라면, 호스 외부에 응축수가 생길 수 있습니다. 그 결과로 발생하는 가동 중단의 대가는 심각할 수 있습니다.

하지만, 추가 단열을 지정하는 것만으로는 바람직한 온도 성능을 제공할 수 없습니다. 대신, 적절한 수준의 단열을 지정하면 신뢰할 수 있는 성능을 제공하면서도 비용을 최적화할 수 있습니다. 열 루프(Thermal Loop)의 호스 연결 부품을 9미터에서 15미터 사이의 길이로 배치해야 한다면, 그 중요한 특성 때문에 제조업체에 상당한 비용을 초래할 수 있습니다. 단열이 부족하면 응축수가 발생하고 그에 따라 호스 고장으로 이어질 수 있으며, 단열이 과도하면 장비사 또는 제조업체에 거의 또는 전혀 이득 없이 가격만 한층 더 올라갈 수 있습니다.

다른 곳에서도, 기타 핵심 열 루프(Thermal Loop) 부품이 점점 높아지는 요구를 충족할 수 있어야 합니다. 일반 밸브 또는 튜브 피팅은 초저온에 사용하기에 충분하지 않을 수 있습니다. 대신, 반도체 생산 환경의 요구에 맞춰 특별히 개발된 부품이 필요합니다. 이러한 이유로, 고객의 특정 애플리케이션 변수를 기준으로 최적의 부품을 식별하고 추천할 수 있는 제공업체와 협력하면 장비사와OEM과 제조업체가 현재의 생산 요건을 충족할 수 있습니다.

올바른 설치 기법과 성능 테스트

효율적인 온도 관리에는 제품 선정도 중요하지만, 올바른 설치와 구현도 마찬가지로 중요합니다. 이는 원하는 공정 일관성, 반복성, 청정도, 수분 없는 작업 환경을 달성하는 데 핵심적인 프로세스입니다.

이는 기초부터 시작됩니다. 누설 없는 시스템을 달성하려면 적절한 튜브 피팅 및 밸브 설치의 기초를 따라야 합니다. 부적절한 설치는 반도체 환경뿐만 아니라 산업 전반에서 핵심 유체 시스템이 실패하는 가장 흔한 원인 중 하나입니다. 잘못된 설치의 잠재적인 결과로는 수익 손실, 생산 효율 감소, 안전 문제 등이 있습니다.

더불어, 응축수를 방지하는 데 전략적인 칠러 라인 라우팅도 중요한 요소입니다. 차가운 칠러 호스끼리 너무 가까이 배치하면 호스의 표면이 이슬점 밑으로 떨어져 응축수가 생깁니다. 호스 사이 간격이 더 적을수록 호스 사이 공기 온도가 호스 내 유체 온도에 더 가까워집니다. 일반적으로 피복 단열 호스는 서로 31 cm 이상 떨어지도록 배치하는 것을 권장합니다. 애플리케이션에 따라 더 가까운 간격이 필요하다면, 추가 단열층이 필요할 수 있습니다.

열 루프(Thermal Loop) 관리에 대해 더 자세히 알아보십시오

고여 있는 공기 또한 냉각 라인의 표면 온도에 영향을 줄 수 있습니다. 공기 유량이 증가하면 표면 온도가 주변 환경 온도에 더 가까워질 수 있습니다. 바닥 하부와 같이 제한된 공간을 통해 호스를 배치하는 경우를 고려해보십시오. 차가운 유체가 호스를 통해 흐르게 되면, 호스 외부에 응축수가 맺혀 민감한 장비 위에 떨어질 수 있습니다.

마지막으로, 호스를 단열해도 최소 벤딩 반경은 변경되지 않지만, 호스를 구부리면 단열 특성에 영향을 줄 수 있습니다. 이러한 영향을 최소화하려면, 일반적으로 더 큰 벤딩 반경으로 부드럽게 구부리는 것을 권장합니다. 그럴 수 없다면 추가 단열층으로 보강해보십시오.

관계에 투자

반도체 공구 장비사와 제품 제조업체에는 수많은 다른 경쟁 우선순위가 있으므로, 점점 중요해지는 이 시스템에 경험이 많고 상담에 적극적인 제공업체와 협력하면 효율적인 온도 관리를 유지하는 일을 더 쉽게 처리할 수 있습니다.

지식이 풍부한 파트너는 고객이 올바른 부품과 연결구를 선택하고 지정하도록 도울 뿐만 아니라, 프로세스 능률화를 통해 자본 지출과 운영 비용도 절감하도록 지원할 수 있습니다. 또한, 파트너는 고객의 운영 변수를 기준으로 적절한 규모의 단열을 결정하도록 돕는 계산 도구도 제공할 수 있습니다. 빠르게 발전하는 반도체 분야에서 허용 오차가 계속 줄어드는 것을 고려할 때 이는 특히 중요한 요소입니다.

이러한 도구와 전문 지식을 제공할 수 있는 공급업체와 협력함에 따른 장점은 막대할 수 있으며, 다음과 같은 예가 있습니다.

응축 방지를 통한 가동 중단 감소

 

온도 변동 최소화와 효율적인 유체 이송을 통한 반도체 칩 수율 향상

 

칠러 성능 개선을 통한 효율 향상 및 에너지 비용 절감

반도체 웨이퍼 제조 환경에서 칩 수율을 일관적으로 극대화하려면 열 루프(Thermal Loop)를 최적 기능으로 유지하는 것이 필수입니다. 열 루프(Thermal Loop) 관리 또는 다양한 엔지니어링 솔루션을 통해 반도체 웨이퍼 제조 작업을 최적화하는 다른 방법을 심층적으로 탐구하는 데 관심이 있다면, Swagelok 팀에게 추가로 상담을 받으실 수 있습니다. 동시에, Swagelok 레퍼런스 포인트에서 웨이퍼 생산 공정과 기타 반도체 산업의 핵심 부문을 최적화하는 데 도움이 되는 추가 리소스를 찾아볼 수 있습니다.

반도체 웨이퍼 제조에 대한 심층 탐구