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半導(dǎo)體行業(yè)中的溫度控制解決方案

來源:LAUDA 勞達(dá)貿(mào)易(上海)有限公司   2023年12月29日 15:19  

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半導(dǎo)體行業(yè)的工業(yè)溫控

半導(dǎo)體是未來的明星產(chǎn)業(yè),也是 LAUDA 一直在持續(xù)關(guān)注的行業(yè)。在半導(dǎo)體的生產(chǎn)和電子元件測試過程中,許多工序都必須進(jìn)行精確的溫度控制。


例如,前道工序中的等離子蝕刻或金屬有機氣相沉積。以及其他典型的溫度相關(guān)測試內(nèi)容,如功能和負(fù)載測試的壓力測試、環(huán)境模擬以及電子組件的在線測試等。


LAUDA 的工業(yè)溫控產(chǎn)品,如 Variocool 系列、Integral 系列 和 Semistat 系列,在半導(dǎo)體行業(yè)中一直有著成功的應(yīng)用,可以為半導(dǎo)體生產(chǎn)中的溫度控制提供成熟可靠的解決方案。


應(yīng)用工藝

干法刻蝕

Dry Etch

溫度控制解決方案:

LAUDA Semistat 工藝過程恒溫器


工藝設(shè)定溫度:-20℃ to 90℃

溫度穩(wěn)定性:±0.1℃


在半導(dǎo)體生產(chǎn)中,等離子刻蝕是工藝鏈的核心,有干法刻蝕和濕法刻蝕之分。


干法蝕刻,即在真空蝕刻室中對半導(dǎo)體板(晶片)進(jìn)行等離子處理,等離子體中的離子轟擊晶片,從而使材料脫離。例如,硅晶片上的氧化層可以用這種方法去除,然后再涂上摻雜層(添加了外來原子的層,因此具有一定的導(dǎo)電性)。


等離子體的溫度會影響蝕刻的速度和效率。如果溫度過低,等離子體就不夠活躍,無法有效地?zé)g材料。如果溫度過高,材料可能會被過度燒蝕,導(dǎo)致誤差和損壞。


因此,在半導(dǎo)體生產(chǎn)中,對等離子體溫度進(jìn)行精確的溫度控制非常重要,因為晶片的加工范圍在微米和納米之間。即使溫度發(fā)生微小變化,也會導(dǎo)致蝕刻結(jié)構(gòu)的尺寸和形狀發(fā)生顯著變化。


LAUDA Semistat 可為干法蝕刻這一敏感工藝提供專門的溫度控制解決方案。LAUDA Semistat 基于帕爾帖原理設(shè)計,可以實現(xiàn)快速且準(zhǔn)確的溫度控制,并且,與傳統(tǒng)壓縮機相比,可以節(jié)省最高達(dá) 90% 的能耗。占地空間極小,可以安裝在地板下的夾層中,節(jié)省潔凈室空間。


應(yīng)用工藝

物理氣相沉積

Physical vapor deposition(PVD) 

溫度控制解決方案:

LAUDA Integral XT 工藝過程恒溫器


工藝設(shè)定溫度:-50℃ to -60℃

溫度穩(wěn)定性:±1℃(輸出端)


PVD 技術(shù)是指在真空條件下,采用物理方法,將固體或液體表面氣化成氣態(tài)原子、分子或部分電離成離子,通過低壓氣體,或等離子體過程,在晶圓表面沉積成具有某種特殊功能的薄膜的技術(shù)。


在沉積過程中,需要保證晶圓的溫度不會因電源照射所產(chǎn)生的熱量急劇上升,晶圓溫度的穩(wěn)定性是 PVD 工藝的關(guān)鍵之一。


晶圓的溫度在工藝過程中通過靜電卡盤(ESC, E-chuck)控制。靜電卡盤為晶圓背面提供支撐,以靜電吸附的方式保證其固定,并為晶圓提供動態(tài)恒定的溫度。


LAUDA Integral XT 通過傳輸?shù)蜏氐娜娮右海℅alden 冷卻液)來控制設(shè)備腔體內(nèi)靜電卡盤的溫度??販鼐瓤筛哌_(dá) ±0.05℃,能夠保證沉積過程中,晶圓溫度的持續(xù)穩(wěn)定。


應(yīng)用工藝

晶圓銅電鍍

Electrical Cooper Plating(ECP)

溫度控制解決方案:

LAUDA Variocool 循環(huán)恒溫器


工藝設(shè)定溫度:20℃ / 60℃

溫度穩(wěn)定性:±0.1℃(目標(biāo)水箱溫度)


ECP 是將電解質(zhì)溶液中的銅離子還原為銅金屬并沉積在晶圓表面的過程。


電鍍時,陽極材料質(zhì)量、電鍍?nèi)芤撼煞?、溫度、電流密度、通電時間、攪拌強度、析出雜質(zhì)、電源波形皆是造成鍍層質(zhì)量不佳的因素,需要適時進(jìn)行控制。 其中溫度控制便是一項重要的溫度參數(shù)。 不同鍍層材料和添加劑決定了不同的溫度要求。動態(tài)控溫功能和控溫精確度是 ECP 工藝的難點。


LAUDA Variocool 循環(huán)恒溫器,可動態(tài)精準(zhǔn)控溫至 0.1℃,保證電鍍腔體內(nèi),水箱內(nèi)部的液體能夠保持始終保持在 穩(wěn)定溫度,繼而和化學(xué)液進(jìn)行持續(xù)的熱交換。穩(wěn)定精確的溫度控制可保證良好的電鍍質(zhì)量。


應(yīng)用工藝

芯片分選

Electrical Die Sorting(EDS)

溫度控制解決方案:

LAUDA Integral XT 工藝過程恒溫器


工藝設(shè)定溫度:-55℃

溫度穩(wěn)定性:±1℃(輸出端)


EDS 是一種檢驗晶圓狀態(tài)中各芯片的電氣特性并由此提升半導(dǎo)體良率的工藝。EDS 可分為五步:電氣參數(shù)監(jiān)控、晶圓老化測試、檢測、修補、點墨。其中,檢測步驟會對晶圓進(jìn)行溫度、速度和運動測試,以檢驗相關(guān)半導(dǎo)體功能。


芯片分選機一般會有溫度控制模塊,需要對模塊提供足夠低的冷源,滿足檢測中的溫度設(shè)定值。


LAUDA Integral XT 可以通過傳輸?shù)蜏氐睦鋮s液來控制和芯片接觸的模塊的溫度,通過熱傳導(dǎo),達(dá)到對芯片控溫的效果。


大制冷功率以及控溫穩(wěn)定是此工藝的關(guān)鍵所在。也是 LAUDA Integral XT 的優(yōu)勢所在。


LAUDA 溫度控制專家,可針對半導(dǎo)體行業(yè)的各種應(yīng)用,提供不同型號的高品質(zhì)溫控設(shè)備。如果您正在為您的公司尋找高質(zhì)量的溫度控制解決方案,歡迎咨詢!


我們是 LAUDA , 我們的溫度控制儀器和設(shè)備是許多重要應(yīng)用的核心,為更美好的未來作出貢獻(xiàn)。我們是電動汽車、氫能源、化工、制藥、生物技術(shù)、半導(dǎo)體和醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域的可靠合作伙伴,在研究、生產(chǎn)和質(zhì)量控制中保證最佳溫度。65 年來,我們每天都以嶄新面貌支持世界各地的客戶,提供專業(yè)的建議和創(chuàng)新的解決方案。

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