무선 센서 네트워크, 반도체 웨이퍼 제조 공정은 높은 효율을 유지할

Rust Yu, Analog Devices Dust Networks 제품 사업부 제품 마케팅 관리자 Enrique Aceves, 원격 사무실 관리자

질문

반도체 웨이퍼 제조에있어 매우 중요한 점은 어떤 경우에는 수천, 수백 또는 심지어 수십억 개의 트랜지스터를 형성하여 화학 물질의 다중 층을 신중하고 정확하게 증착하여 다양한 복합 집적 회로를 형성하는 것입니다 IC)이 IC를 제조하는 과정에서 각 단계마다 다른 화학 가스가 정확하게 측정되며 사용되는 가스량은 공정에 따라 크게 달라진다. 대부분의 경우이 단계는 높이 흥미롭게도, 아직 자동화되지 않은 것은 실제로 매우 간단한 단계, 즉 '충분한 가스 공급 유지'입니다.

캘리포니아 주 새너제이 근처의 ADI 실리콘 밸리 시설에는 중단없는 가스 공급을 보장하기 위해 면밀히 모니터링되는 웨이퍼 제조용 175 개 이상의 전용 가스 탱크가 있습니다. 의도하지 않은 가스 공급 중단으로 인해 기술자는 가동 중지 시간을 피하기 위해 하루 세 번씩 공장의 각 탱크 압력을 수동으로 기록했습니다.이 수동 프로세스는 사람의 실수를 유발하기 쉽습니다. 유지 보수 비용도 높습니다.

이 수동 데이터 기록 방법은 통신 시스템의 배선이 감지되어 공장에서 사용하기에는 믿을 수 없을만큼 비싸다고 여겨졌 기 때문에 이전에 사용되었습니다. 가스는 공장의 모든 곳에 있으며 대부분의 가스 탱크에는 AC 전원 콘센트 또는 이더넷이 없습니다 네트 소켓. 공장은 안전과 지진의 이유로 콘크리트 벽으로 지어졌고, 새로운 전선을 설치하는 데 드는 비용이 많이 들었고, 제조 과정을 방해하는 전력 및 통신선의 대규모 설치도 공장을 필요로합니다 셧다운.

그림 1 : 제조 효율성 향상 - 반도체 회사는 제조 프로세스의 효율성을 극대화하기 위해 실시간 모니터링을 사용합니다.

무선 메쉬 네트워크를 사용하여 문제 해결

제조 프로세스를 중단하지 않고 배선 문제를 해결하기 위해 32 노드 SmartMesh IP ™ 무선 메쉬 네트워크를 초기 설치하여 인클로저의 각 탱크 압력을 모니터링했습니다 (그림 2). 각 노드는 한 쌍의 AA L91 리튬 배터리는 정상 작동 조건에서 약 8 년의 작동 수명을 제공하도록 전원이 공급되므로 추가 배선 및 작동 중지 시간없이 네트워크를 설치할 수 있으므로 주기적으로 정기적 인 유지 보수만으로 배터리를 교체해야합니다. 이 공장은 유비쿼터스의 금속 건축물로 된 콘크리트 건물이지만 네트워크의 신뢰성은 매우 높습니다.이 글을 쓰는 시점에서이 네트워크는 83 일 이상 연속적으로 운영되어 2,600 만 건 이상의 측정 값을 전송했으며 그 중 1 99.99999 %의 신뢰성을 의미하는 패킷 손실. 고 가용성 통신 네트워크 및 컴퓨터 시스템의 5x9 안정성보다 100 배 엄격합니다.이 수준의 네트워크 안정성은 장기간의 플랜트 유지 보수를 무료로 보장합니다. 또한이 시스템은 공장 및 RF 환경의 불리한 변화를 견딜 수 있습니다.

그림 2 : 반도체 제조 공장의 가스 탱크 캐비닛 - 무선 노드는 유비쿼터스 금속 및 견고한 콘크리트 구조물에서 안정적으로 작동해야합니다.

실린더 캐비닛, 압력 탱크의 각각에 대해 측정하며, 안정 탱크 압력 측정 수치는 각 노드가 실린더 쌍에 연결된 무선 네트워크 SmartMesh. SmartMesh 통해 중앙 제어 시스템에 전송하고, 무선 메쉬 네트워크는 제어실에서 건물 전체의 판독을 피복하는 웹 서버는, 상기 관리 소프트웨어 툴에 의해 공장 부지 실시간 측정을 표시 보내고, 자동 주행 속도 및 그래프 곡선 주기적 여분 탱크 (도 예측을 계산한다. (3) ) 또한 낮은 압력 임계 값이 설정되고 설정된 압력 시간 전에 탱크 압력이 높은 알람 임계 값에 도달하면 공장 기술자에게 경보가 전송됩니다. 경보는 제어실 모니터에 표시되고 '하루 종일 긴 주'형태로 인터넷을 통해 공장 기술자 및 공장 관리 소프트웨어로 보냄.

그림 3 : 소프트웨어 분석 도구 ─ 독성 가스의 양을 예측 무선 네트워크를 통해 공장 소프트웨어 시스템으로 전송 실시간 가스 측정 값을 사용하여, 시스템은 가스 보충 일정을 예측하고, 효율성을 촉진하기 위해 용량 계획 데이터 분석에 도움이됩니다.

탱크를 교체해야 할 때 실시간 가스 소비 비율은, 기술자 정확하게 인해 낭비되는 가스 실린더의 흑자를 주도 상황에 조기 교체를 줄일 수있는 예측할 수 있습니다. 일상 업무의 효율성을 향상시킬뿐만 아니라 혜택. 가스의 수집을 중앙 집중화함으로써 볼륨 데이터를 사용하여 플랜트 관리 및 추세 분석에 데이터를 손쉽게 제공함으로써 판독 값과 특정 반도체 제조 프로세스 및 형상 간의 관계를 분석하여 플랜트 작동을 더욱 단순화 할 수 있습니다. 수요가 증가함에 따라 용량 증가를 최적화하십시오.

ADI의 최고 운영 책임자 (COO) 알렉스 맥캔는 말했다 : '그러므로, 우리는 우리의 직업을 얻기 위해 식물 범위에서이 무선 그리드 시스템을 확장 할 계획, 설치의 효율성이 SmartMesh 가스 실린더 모니터링 네트워크는 모든 이유가 있었다 향상시킬 수 있습니다. 더 높은 효율.

요약

런타임 최적화, 운영 효율성이 향상 될 경우, 반도체 웨이퍼 처리 시설의 측면에서, 생산성 증가, 다운 타임이 감소됩니다. SmartMesh IP 무선 메쉬 네트워크를 공장 가동이 작업에 투입되어있는 공장을 변환하는 설치할 수 있습니다 방해하지 않고, 사용 탱크를 모니터링. 무선 노드는, 기존의 공간 제한을 배치하지 않는 금속 및 콘크리트 구조물에서 안정적으로 작동 할뿐만 아니라 실시간 공장 관리 소프트웨어로 읽는 전송 될 수있다. 이러한 데이터는 신속하고 정확하게 사용되는 가스의 양을 결정하기 위해 사용될 수있다 다운 타임 및 폐기물 가스 감축, 가스 적시에 보충을 보장합니다. 이러한 데이터는 용량 계획에 사용할 수 있습니다. 먼지 네트워크를

ADI의 Dust Networks® 제품은 무선 메쉬 네트워킹 소프트웨어 용 칩셋 및 사전 인증 된 PCB 모듈과 함께 고객의 센서 및 게이트웨이 제품에 내장 될 경우> 99.999 %의 데이터 신뢰성 및 초 저전력을 가능케하는 무선 연결을 형성합니다. 센서가 거친 산업 일에 배치 될 수 있도록 소비, (여잔) 환경. 먼지 네트워크 제품 현장에서 입증 된 120 개국에서 5 만 고객 네트워크를 통해 배포 한.

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