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技術專文

圖1、摩爾定律示意圖 [1] 表 1、製程機台冷卻水用水量排序 圖4、水錘計算( From Irrigation in the Pacific Northwest) [3]

Sequence Main Tool Type Flow Rate
transistors (CMH)
10,000,000,000
1 13.5nm Scanner 120
Dual-Core Intel* Itanium*2 Processor
1,000,000,000 2 CVD1 26
Intel* Itanium*2 Processor
3 Sputter 24
Intel* Itanium* Processor
4 PVD 22
100,000,000
Intel* Pentium*4 Processor 5 爐管1 18
Intel* Pentium*III Processor
6 爐管2 18
Intel* Pentium*II Processor 10,000,000 7 爐管3 15
Intel* Pentium* Processor 8 CVD2 14
Intel486* Processor 9 CVD3 13
1,000,000
10 192nm Scanner 12
Intel386* Processor
11 248nm Scanner 5
286
100,000
8086
圖3、PCW大用水量機台比較圖
10,000
8080 140
8008
4004
120
1,000
1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 100
80

60
大用水量機台 圖2、黃光機台架構示意圖 [2] 40

衍伸問題 20
光源路徑 Vessel Scanner 0
Droplet 13.5nm CVD1 Sputter PVD 爐管1 爐管2 爐管3 CVD2 CVD3 192nm 248nm
Generator Scanner Scanner Scanner
黃光機台可區分為三大架構，分 曝光光源
產生區
別為CO 2 system (雷射產生區)、 Collector
Beam transport (雷射傳送區) 、 Intermediate
Focus Unit
Source (曝光光源產生區)，如 圖2 圖5、水錘峰值時間與PID演算時間關係 發生時的壓力上升約0.2bar(PCW
所示，這些單元包含光的產生與放 供應壓差變化量baseline：4.5+/-
雷射
熱行為，因此，需配置製程冷卻水 傳送區 Beam Transport Tin catch PCW壓差(kg/cm ) 2 ) 0.05bar)， 圖5為實際發生時間約4
PCW PID SP(kg/cm 2
進行降溫。 Scanner PCW PID OP%(%) 秒產生壓力突波，而PID輸出值變
Source Pedestal Pedestal
大用水量黃光機台為了保護機台以 Fab Floow 化是在突波產生2秒後反應，因此
CO 2 system 突波峰值區間約有50%的時間無法
及環境安全考量，當供應化學氣體
藉由PID修飾。
與製程冷卻水在機台端洩漏時，將 雷射
產生區
直接關閉製程冷卻水閥件，此行為 此外，新式黃光機台在製程程序進
會造成製程冷卻水量瞬間減少約 Power Ampli ers PP&MP Seed unit 行時，機台產生極紫外光並放熱，
120噸 表1、圖3 ，而產生水錘作用。 Sub-fab Floor 當製程程序結束時，機台進入idle
控制行為時間
水錘 [4] 意指水流於管路中流動， mode，其放熱量瞬間下降，系統
此時若將管路下游之閥門快速關 回水溫產生激烈變化，對於PCW系
閉，水流之流動具有慣性之動量， 計算可藉由Irrigation in the Pacific 光機台供水環境(機台入口壓力： 統使用PI控制來說(比例：修飾現在
因此水流之慣性動量持續往前推 Northwest網站輸入所需的條件 5bar；流速：3m/s；管路長度： 誤差/積分：修飾過去累積誤差) 圖
PCW壓差產生水槌區間
擠，造成管內壓力急速上升，水錘 得到水錘壓力 圖4，依照新式黃 15m；閥件關閉速度：10sec)水槌 6，其回水溫度非連續的變化

74 300mm FABS FACILITY JOURNAL SEPTEMBER 2018 75