ファブ内で正確な温度データを取得するために
「スマートファブ」を構築しようとしているのであれば、単に高機能なソフトウェアだけでは不十分だということがお分かりでしょう。ダッシュボードを買って終わり、というわけにはいきません。実際にデータとやり取りできるハードウェアが必要です。
半導体の加熱に関して言えば、問題は通常、ヒーター自体ではありません。問題はフィードバック回路です。そのため、私たちは高効率な赤外線システムを利用します。これにより、デジタル化された生産ラインに対応できるほど迅速に反応できます。
温度フィードバックの課題
ウェーハの温度を均一に保つのは難しい作業です。そのため、IRヒーターと組み合わせて使用するセンサーを利用しています。
しかし、単なる温度測定だけでは不十分です。ミリ秒単位のレスポンスが必要です。もしセンサーの反応が遅ければ、PID制御が不安定になり、シリコンに熱ストレスがかかり、結果的に材料が無駄になってしまいます。私たちは、短波長の赤外線の高温に耐えられ、誤差が出ないように設計されたセンサーを使用しています。
データを実際に役立てるために
目指すのは、加熱プロセスのデジタル的な映像を得ることです。これらのセンサーをデータ駆動型のシステムに接続することで、実際の温度分布をリアルタイムで把握できます。
もうアナログ計器を見る必要はありません。すべてがデジタル信号としてPLCに送信され、基板全体の温度分布がはっきりと把握できます。
トレードオフと落とし穴
高速なデータ取得には代償が伴います。センサーの感度が高ければ高いほど、IR電源からの電気ノイズに弱くなります。これは厄介な問題です。遮蔽されたケーブルを使用せず、適切に接地しなければ、EMIが信号に混入してしまいます。そうなると、「スマート」なデータもただのノイズに過ぎません。
私たちが設計したシステムは、既存のヒーターアセンブリに簡単に取り替えられるようになっています。デジタル化のためにヒーターアセンブリ全体を取り替える必要はありません。ホットゾーンからサーバーまで、クリーンで信頼性の高いデータを得るだけです。それだけです。