गतिशील प्रतिक्रियाशील शक्ति मुआवजा उपकरणों की प्रतिक्रिया गति वास्तव में अर्धचालक उत्पादन लाइनों की उपज दर को कैसे प्रभावित करती है?

सेमीकंडक्टर विनिर्माण, सटीक उद्योग के एक विशिष्ट प्रतिनिधि के रूप में, बिजली की गुणवत्ता के लिए बेहद सख्त आवश्यकताएं हैं। निम्नलिखित अनुभाग में, गेय्यू इलेक्ट्रिक, गतिशील प्रतिक्रियाशील बिजली मुआवजा उपकरण के एक निर्माता के पेशेवर दृष्टिकोण से, प्रतिक्रिया की गति के बीच आंतरिक सहसंबंध तंत्र का गहराई से पता लगाएगाएसवीजी (स्थैतिक संस्करण जनरेटर)और अर्धचालक उत्पादन की उपज दर। सेमीकंडक्टर उपकरणों की विशेष लोड विशेषताओं का विश्लेषण करके, वोल्टेज एसएजीएस के प्रति संवेदनशीलता, और प्रक्रिया उपकरण और पावर सिस्टम के बीच बातचीत के प्रभाव, गेयू इलेक्ट्रिक चिप निर्माण की उपज दर में सुधार करने में मिलीसेकंड-स्तरीय गतिशील क्षतिपूर्ति की महत्वपूर्ण भूमिका को प्रकट करेगा। इसी समय, गेयू इलेक्ट्रिक वेफर फैब्रिकेशन प्लांटों से वास्तविक केस डेटा को मिलाकर तकनीकी समाधान की प्रभावशीलता को भी मान्य करेगा।

बिजली की गुणवत्ता के लिए अर्धचालक विनिर्माण की विशेष आवश्यकताएं

अर्धचालक उत्पादन लाइन एक जटिल प्रणाली है जो सैकड़ों सटीक उपकरणों से बना है। फोटोलिथोग्राफी मशीन और आयन प्रत्यारोपण जैसे प्रमुख उपकरण वोल्टेज में उतार -चढ़ाव के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होते हैं। आधुनिक वेफर कारखानों में उत्पादन उपकरण आमतौर पर बिजली की आपूर्ति के लिए स्विच-मोड बिजली की आपूर्ति का उपयोग करते हैं। ये nonlinear लोड ऑपरेशन के दौरान तेजी से बदलती प्रतिक्रियाशील बिजली की मांग उत्पन्न करते हैं। जब पावर ग्रिड समय में प्रतिक्रियाशील बिजली सहायता प्रदान करने में विफल रहता है, तो यह वोल्टेज एसएजीएस, तरंग विकृतियों और अन्य विद्युत ऊर्जा गुणवत्ता की समस्याओं का कारण होगा।

45 नैनोमीटर से नीचे की उन्नत विनिर्माण प्रक्रियाओं में, यहां तक कि केवल 10 मिलीसेकंड तक चलने वाली वोल्टेज ड्रॉप सिंक्रनाइज़ेशन को खोने के लिए लिथोग्राफी मशीन के सटीक सर्वो सिस्टम का कारण बन सकता है, जिसके परिणामस्वरूप वेफर संरेखण विचलन होता है। अंतर्राष्ट्रीय सेमीकंडक्टर टेक्नोलॉजी रोडमैप (आईटीआरएस) के शोध के आंकड़ों के अनुसार, वोल्टेज एसएजीएस चिप दोषों में योगदान देने वाला तीसरा सबसे बड़ा कारक बन गया है, जिससे प्रत्येक वर्ष वैश्विक अर्धचालक उद्योग को अरबों डॉलर का नुकसान होता है। इसके साथ -साथ प्रतिक्रियाशील शक्ति मुआवजा उपकरणों के साथ बहुत तेजी से गतिशील प्रतिक्रिया क्षमताओं की आवश्यकता होती है। पारंपरिक टीएससी उपकरण, यांत्रिक स्विच (आमतौर पर 100 मिलीसेकंड से अधिक) की अंतर्निहित कार्रवाई देरी के कारण, आधुनिक अर्धचालक कारखानों की आवश्यकताओं को पूरा करने में पूरी तरह से विफल रहे हैं।

प्रतिक्रिया गति के तकनीकी अर्थ और माप मानक

डायनेमिक रिएक्टिव पावर कम्पेंसेशन डिवाइसेस की प्रतिक्रिया गति से यह है कि सिस्टम में प्रतिक्रियाशील बिजली परिवर्तनों का पता लगाने से लक्ष्य मुआवजा वर्तमान के आउटपुट का पता चलता है। एसवीजी जैसे पूरी तरह से नियंत्रित पावर इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए, प्रतिक्रिया की गति मुख्य रूप से तीन तकनीकी लिंक पर निर्भर करती है: फास्ट डिटेक्शन एल्गोरिदम, हाई-स्पीड कंट्रोल चिप्स और पावर डिवाइसेस की स्विचिंग विशेषताओं।

वर्तमान में, अंतर्राष्ट्रीय इलेक्ट्रोटेक्निकल कमीशन (IEC) गतिशील प्रतिक्रियाशील बिजली मुआवजा उपकरणों की प्रतिक्रिया समय को परिभाषित करता है क्योंकि सिस्टम वोल्टेज के अचानक परिवर्तन से समय अंतराल के रूप में डिवाइस के आउटपुट में लक्ष्य मूल्य के 90% तक पहुंच जाता है। अग्रणी अर्धचालक उपकरण निर्माताओं को आमतौर पर इस संकेतक को 10 मिलीसेकंड से अधिक नहीं होने की आवश्यकता होती है, और कुछ उन्नत वेफर फैब भी 5 मिलीसेकंड के सख्त मानक का प्रस्ताव करते हैं। मापा डेटा से पता चलता है कि तीसरी पीढ़ी के सिलिकॉन कार्बाइड (एसआईसी) बिजली उपकरणों का उपयोग करके एसवीजी उपकरणों की प्रतिक्रिया समय को 2 मिलीसेकंड से कम तक छोटा किया जा सकता है, मुख्य रूप से 100 केएचजेड से ऊपर एसआईसी सामग्री की स्विचिंग आवृत्ति विशेषताओं के कारण।

प्रतिक्रिया गति और प्रक्रिया उपज के बीच सहसंबंध तंत्र

अर्धचालक उत्पादन लाइनों में उपज दर का नुकसान मुख्य रूप से बिजली की गुणवत्ता से संबंधित दो प्रकार की समस्याओं से उपजा है: अचानक स्क्रैपिंग और संभावित पैरामीटर बहाव। पूर्व को सीधे वेफर्स के स्क्रैपिंग के रूप में प्रकट किया जाता है, जबकि बाद वाले ने डिज़ाइन किए गए मूल्यों से चिप प्रदर्शन मापदंडों के विचलन की ओर जाता है। गतिशील प्रतिक्रियाशील शक्ति मुआवजा उपकरण की तेजी से प्रतिक्रिया इन दो प्रकार की समस्याओं की घटना को प्रभावी ढंग से रोक सकती है।

एक उदाहरण के रूप में नक़्क़ाशी प्रक्रिया लें। जब ग्रिड वोल्टेज में उतार -चढ़ाव के कारण प्लाज्मा बिजली की आपूर्ति में अस्थिर बिजली उत्पादन होता है, तो नक़्क़ाशी दर अचानक बदल जाएगी। प्रायोगिक डेटा बताते हैं कि यदि वोल्टेज रिकवरी समय 20 मिलीसेकंड से अधिक है, तो नक़्क़ाशी एकरूपता विचलन 3%से अधिक हो जाएगा, जिसके परिणामस्वरूप सीधे वेफर्स के पूरे बैच का स्क्रैपिंग होगा। हालांकि, एक तेजी से प्रतिक्रिया SVG (<5ms) से लैस एक बिजली आपूर्ति प्रणाली 0.5%के भीतर इस तरह की प्रक्रिया में उतार-चढ़ाव को नियंत्रित कर सकती है। केमिकल मैकेनिकल पॉलिशिंग (सीएमपी) प्रक्रिया में, तेजी से प्रतिक्रियाशील बिजली मुआवजा मोटर टॉर्क को स्थिर बनाए रख सकता है और दबाव में उतार-चढ़ाव के कारण होने वाली वेफर सतह पर नैनो-स्केल खरोंच से बच सकता है।

प्रमुख तकनीकी नवाचार और कार्यान्वयन पथ

मिलीसेकंड-स्तरीय गतिशील प्रतिक्रिया को प्राप्त करने के लिए मुख्य तकनीकी सफलता मुख्य रूप से तीन पहलुओं में निहित है: सबसे पहले, तात्कालिक प्रतिक्रियाशील शक्ति सिद्धांत पर आधारित एक बेहतर पता लगाने वाले एल्गोरिथ्म αβ समन्वय प्रणाली परिवर्तन के माध्यम से बिजली आवृत्ति चक्र के 1/4 तक का पता लगाने के समय को छोटा करता है; दूसरे, एक बहु-कोर डीएसपी समानांतर प्रसंस्करण वास्तुकला को नियंत्रण चक्र को 50 माइक्रोसेकंड स्तर तक संपीड़ित करने के लिए अपनाया जाता है; सबसे महत्वपूर्ण बात, वाइड बैंडगैप अर्धचालक उपकरणों का अनुप्रयोग परिमाण के एक आदेश द्वारा पावर मॉड्यूल की गतिशील प्रतिक्रिया गति को बढ़ाता है।

एक घरेलू एसवीजी डिवाइस का परीक्षण 12 इंच के वेफर कारखाने में किया गया था। परिणामों से पता चला है कि पारंपरिक IGBT मॉड्यूल (15ms की प्रतिक्रिया समय) का उपयोग करके डिवाइस की तुलना में, SIC मॉड्यूल (1.8ms की प्रतिक्रिया समय) का उपयोग करके उन्नत संस्करण में पूर्व के साथ उत्पादन लाइन के लिए 92.7% की मासिक औसत उपज थी, जबकि यह बाद में 96.3% तक पहुंच गया। विशेष रूप से गहरी पराबैंगनी लिथोग्राफी (DUV) प्रक्रिया में, उपज अंतर अधिक महत्वपूर्ण था, जिसने प्रक्रिया सटीकता पर प्रतिक्रिया की गति के महत्वपूर्ण प्रभाव को पूरी तरह से सत्यापित किया।

सिस्टम एकीकरण और इंजीनियरिंग अभ्यास के प्रमुख बिंदु

अर्धचालक कारखानों के व्यावहारिक अनुप्रयोग में, गतिशील प्रतिक्रियाशील शक्ति मुआवजा उपकरण को पूरे संयंत्र प्रणाली के साथ गहराई से एकीकृत करने की आवश्यकता है। वेफर कारखानों की विशेष बिजली आपूर्ति वास्तुकला को ध्यान में रखते हुए, एसवीजी आमतौर पर एक वितरित लेआउट योजना को अपनाता है। मुआवजा अंक प्रत्येक सबस्टेशन के 10kV बसबार पक्ष पर और क्रमशः महत्वपूर्ण प्रक्रिया उपकरणों के 400V फीडर पक्ष पर सेट किए जाते हैं, जो एक बहु-स्तरीय सुरक्षा प्रणाली बनाते हैं।

अंतरराष्ट्रीय स्तर पर अग्रणी मेमोरी चिप फैक्ट्री के दूसरे चरण के विस्तार परियोजना में, एक अभिनव दृष्टिकोण को अपनाया गया था, जहां एसवीजी (सिग्नल वोल्टेज जनरेटर) को डेटा एक्सचेंज के लिए प्रक्रिया उपकरणों के नियंत्रण प्रणाली के साथ एकीकृत किया गया था। लिथोग्राफी मशीनों और नक़्क़ाशी मशीनों के वास्तविक समय लोड परिवर्तन के रुझानों को प्राप्त करके, प्रतिक्रियाशील बिजली मुआवजा प्रणाली प्रक्रिया-संवेदनशील विंडो से पहले नियंत्रित प्रतिक्रिया लीड समय के साथ, भविष्य कहनेवाला विनियमन प्राप्त कर सकती है। इस बुद्धिमान सहयोगी मॉडल ने इस कारखाने के 28-नैनोमीटर उत्पादों की समग्र उपज को 2.8 प्रतिशत अंक बढ़ा दिया है, और सालाना 30 मिलियन अमेरिकी डॉलर से अधिक का अतिरिक्त आर्थिक लाभ उत्पन्न किया है।

भविष्य के तकनीकी विकास रुझान

जैसे ही सेमीकंडक्टर मैन्युफैक्चरिंग 3-नैनोमीटर और प्रौद्योगिकी नोड्स से नीचे की ओर बढ़ता है, विद्युत बिजली की गुणवत्ता के लिए आवश्यकताएं और भी अधिक कठोर हो जाएंगी। अगली पीढ़ी की गतिशील प्रतिक्रियाशील शक्ति क्षतिपूर्ति तकनीक तीन दिशाओं में विकसित हो रही है: सबसे पहले, प्रतिक्रिया गति की सीमा में एक सफलता है, जिसमें गैलियम नाइट्राइड (GAN) उपकरणों पर आधारित प्रयोगात्मक उपकरणों के साथ उप-मिलिसेकंड प्रतिक्रिया प्राप्त करने वाले उपकरण हैं; दूसरे, डिजिटल ट्विन तकनीक के गहरे अनुप्रयोग का पीछा किया जा रहा है, जो मुआवजा रणनीतियों के शुरुआती अनुकूलन को प्राप्त करने के लिए एक आभासी स्थान में कारखाने की संपूर्ण बिजली आपूर्ति नेटवर्क का अनुकरण करके; अंत में, प्रत्येक उत्पादन उपकरण के लिए प्रतिक्रियाशील बिजली की मांगों के बदलते पैटर्न की भविष्यवाणी करने के लिए बड़े पैमाने पर प्रक्रिया डेटा का विश्लेषण करके, एआई भविष्यवाणी एल्गोरिदम की शुरूआत को लागू किया जा रहा है।

गतिशील प्रतिक्रियाशील बिजली मुआवजा डिवाइस की प्रतिक्रिया गति और अर्धचालक उत्पादन की उपज दर के बीच एक स्पष्ट मात्रात्मक संबंध है। मिलीसेकंड-स्तरीय प्रतिक्रिया क्षमता न केवल वोल्टेज में उतार-चढ़ाव के कारण होने वाले प्रत्यक्ष नुकसान को प्रभावी ढंग से दबा देती है, बल्कि प्रक्रिया मापदंडों की स्थिरता को बनाए रखकर चिप्स के समग्र प्रदर्शन स्थिरता में भी सुधार करती है। पावर इलेक्ट्रॉनिक्स प्रौद्योगिकी और अर्धचालक विनिर्माण के चौराहे पर एक अभिनव क्षेत्र के रूप में, गतिशील प्रतिक्रियाशील बिजली मुआवजा प्रौद्योगिकी की निरंतर प्रगति मूर के कानून की निरंतरता के लिए महत्वपूर्ण बुनियादी ढांचा समर्थन प्रदान करेगी। Geyue इलेक्ट्रिक, प्रतिक्रियाशील बिजली मुआवजे में एक विशेषज्ञ के रूप में, हमारी कंपनी का सुझाव है कि वेफर फैक्ट्रियों ने योजना चरण के दौरान समग्र डिजाइन में बिजली गुणवत्ता प्रबंधन प्रणाली को शामिल किया और उच्च-अंत चिप निर्माण के लिए एक ठोस बिजली गारंटी प्रणाली बनाने के लिए 5 मिलीसेकंड से कम के प्रतिक्रिया समय के साथ एसवीजी उपकरण का चयन किया। यदि आपका वेफर फैक्ट्री सक्रिय रूप से एक तेजी से प्रतिक्रिया गतिशील प्रतिक्रियाशील शक्ति मुआवजा समाधान की तलाश कर रही है, तो कृपया हमसे संपर्क करने के लिए स्वतंत्र महसूस करें:info@gyele.com.cn.