Duża przepustowość i wysoka niezawodność

Studium przypadku - kontrola temperatury

Kontrola temperatury w procesie produkcji półprzewodników

Jako spin-off ASM, holenderska firma Levitech projektuje i produkuje maszyny dla przemysłu półprzewodnikowego. W celu uzyskania mniejszych struktur i większej jednorodności półprzewodników wymaganych przez rynek, producent maszyn musiał wdrożyć nowe metody transferu ciepła. Wymaga to szybszej korekty temperatury, a przede wszystkim bardziej precyzyjnej kontroli. W związku z tym firma Levitech poszukiwała alternatywy do sterowania procesem termicznym swojej maszyny Levitor. W JUMO, firma z Almere w Holandii znalazła partnera, z którym można było wdrożyć to rozwiązanie.

Wyzwanie

Reaktor do produkcji płytek składa się z 2 tarcz grafitowych, które są podgrzewane do odpowiedniej temperatury procesu. Aby uzyskać optymalne wyniki, dyski te muszą wykazywać specyficzne cechy. W trakcie tego procesu używany jest gaz, który powoduje, że płyta waflowa unosi się między obydwoma dyskami bez dotykania ich. Aby osiągnąć niezbędną temperaturę 1 200 stopni Celsjusza, stosuje się specjalne elementy grzejne Kanthal®.

Celem było zastosowanie innowacyjnych metod transferu ciepła, które pozwalają na bardzo szybkie nagrzanie płytki, a także bardzo szybkie jej schłodzenie. Obie strony płytki mają równomierny otwór o szerokości 0,15 milimetra, co zapewnia niezwykle efektywną przewodność cieplną. Wafel jest podgrzewany do temperatury dysków grafitowych w ciągu kilku sekund. Są one kontrolowane za pomocą specjalnego systemu kontroli ogrzewania.



Maszyna Levitor do produkcji półprzewodników z firmy Levitech

Podejście do rozwiązania

Do sterowania ogrzewaniem stosowany jest tyrystorowy regulator mocy firmy JUMO. Sterownik JUMO TYA 201 kontroluje pożądany prąd i napięcie elementu grzejnego Kanthal® w każdej fazie temperaturowej, zapewniając tym samym dokładny profil temperaturowy procesu. System ten umożliwia produkcję wafli w optymalnej temperaturze, która jest zawsze identyczna.


Płytka w Levitech Levitor

Płytka w Levitech Levitor

Podgrzewana płytka w Levitech Levitor

Płytka w procesie termicznym Levitech Levitor

Rezultat projektu

Dzięki właściwościom tyrystorowego regulatora mocy JUMO TYA 201 można było spełnić wymóg bardziej precyzyjnego sterowania i szybszej korekty temperatury. Dzięki temu innowacyjne metody transferu ciepła mogą być teraz stosowane w produkcji półprzewodników. W ten sposób firma Levitech spełnia wymagania rynku i jednocześnie zwiększa wydajność.