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半導體行業(yè)的溫度控制解決方案 (二): 用于旋轉(zhuǎn)涂膠和光刻系統(tǒng)的精準溫控

更新時間:2025-04-27
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半導體工業(yè)的溫度控制解決方案 

系列二:旋轉(zhuǎn)涂膠和光刻系統(tǒng)的精準溫控




光刻:批量生產(chǎn)微型芯片的關鍵步驟

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光刻技術:在晶圓上涂覆光刻膠后,使用紫外光照射掩模并進行曝光顯影,就可以利用光刻膠的特性,在晶圓上形成所需的微觀圖形。


但是,材料都具有熱脹冷縮的特性,在光刻過程中使用到的光刻掩模版、透鏡和晶圓同樣如此。


例如,即使是輕微的溫度變化,也會引起晶圓結(jié)構(gòu)的改變,從而導致尺寸變化,影響顯影圖形的精度和可重復性。




旋轉(zhuǎn)涂膠的溫度控制

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光刻技術使用的光敏性光刻膠,其特性與溫度有關。精確的溫度控制可以使光刻膠的溫度更加均勻,能最大限度地減少涂膠過程中產(chǎn)生的表面缺陷,在光刻技術中至關重要。


LAUDA Microcool 和 Variocool 設備可提供涂膠過程所需的穩(wěn)定溫度,并且均配置了低振動壓縮機,即使被放置在靠近工藝流程的地方,也不會產(chǎn)生任何負面影響。


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Lauda 應用

液體光刻膠的溫度控制


Lauda 產(chǎn)品

Microcool 循環(huán)冷水機

Variocool 過程恒溫器


2

3

典型產(chǎn)品特征

•     溫度穩(wěn)定

•     內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單,便于維修

•     低振動壓縮機

•     結(jié)構(gòu)緊湊

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工藝氣體/真空的溫度控制

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大多數(shù)工藝是在真空環(huán)境或氣體環(huán)境中進行,需要對這些區(qū)域的溫度進行適當控制。例如,通過在不銹鋼管道或外殼上加裝水冷夾套,對其中的氣體進行溫度控制。


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Lauda 應用

工藝氣體和腔室的溫度控制


Lauda 產(chǎn)品

Ultracool 循環(huán)冷水機

Variocool 過程恒溫器


2

3

典型產(chǎn)品特征

•     溫度穩(wěn)定

•     內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單,便于維修

•     低振動壓縮機

•     結(jié)構(gòu)緊湊。


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光刻系統(tǒng)的溫度控制

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? 紫外光源的溫度控制


激光束的生成需要大量的能量,同時會生成廢熱,需要進行溫度調(diào)節(jié)??煽康难h(huán)冷水機,如 LAUDA Ultracool 設備,可以有效防止激光模塊過熱。

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Lauda 應用

激光發(fā)生器的冷卻


Lauda 產(chǎn)品

Ultracool 循環(huán)冷水機

Variocool 過程恒溫器

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? 聚光透鏡和光掩模的溫度控制


透鏡會吸收高功率的激光輻照,導致溫度升高,而光學元件和反射鏡會在高溫下產(chǎn)生變形,所以必須對其進行大幅冷卻以保持恒溫。緊湊型的LAUDA 恒溫設備可對透鏡的溫度進行控制,對精確曝光至關重要。

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Lauda 應用

透鏡 / 反射鏡的冷卻


Lauda 產(chǎn)品

Variocool 過程恒溫器

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? 晶圓工件臺和測量系統(tǒng)的溫度控制


設備操作和后續(xù)發(fā)熱會影響晶圓工件臺和測量系統(tǒng)的精度,對其進行精確的溫度控制,可以避免產(chǎn)生熱膨脹,確保光刻的定位精度始終保持在納米級別。

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Lauda 應用

晶圓工件臺的冷卻


Lauda 產(chǎn)品

Ultracool 循環(huán)冷水機

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? 真空泵的溫度控制


渦輪分子泵被廣泛用于半導體工藝的很多應用中,由旋轉(zhuǎn)葉片組成,這些葉片高速運轉(zhuǎn),以產(chǎn)生高真空。高速運轉(zhuǎn)造成的摩擦會產(chǎn)生熱量,如果沒有適當?shù)睦鋮s,可能會導致其損壞或性能下降。對真空泵進行冷卻有助于將工作溫度保持在規(guī)定的范圍內(nèi),維持所需的真空度,保證真空泵的工作效率和可靠性。


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Lauda 應用

真空泵的冷卻


Lauda 產(chǎn)品

Ultracool 循環(huán)冷水機

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半導體制造是人類工業(yè)文明中精密程度最高的系統(tǒng)性工程之一,其工藝流程涉及數(shù)百道復雜工序。從硅晶圓制備、光刻顯影到薄膜沉積、離子注入,從前道工藝到后道工藝,關注 LAUDA !和我們一起逐層揭開半導體制造的溫度密碼,解析精準溫控背后的工程智慧!


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前道工藝

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后道工藝

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