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半导体工业的温度控制解决方案
在现代,半导体是开发智能手机、计算机、电动汽车、可再生能源和人工智能等技术的基础,将在未来承担决定性的角色。
为了满足对精度和效率的最高要求,温度控制在半导体生产工艺中起着决定性的作用。LAUDA 可以为半导体工业提供一系列创新的温度控制解决方案,帮助克服芯片制造中面临的挑战。
半导体工业的温度控制解决方案
系列一:晶圆制造中的精准温控
晶圆:半导体制造的核心
晶圆是现代电子技术的基础。这些由高纯度半导体材料(如,硅)制成的薄片,是制作微型芯片的基础。晶圆的质量和纯度,决定了芯片的性能。
直拉单晶制造工艺(Czochralski,Cz法)
Czochralski 法(直拉法)是半导体工业中用于生长高纯度单晶硅(或其他单晶材料)的核心工艺。该方法由波兰科学家 Jan Czochralski 于 1916 年发明,通过晶体提拉从熔融材料中生长出单晶。
在直拉工艺中,籽晶轴会以每分钟 0.5 - 2 mm 的可控速度向上拉伸,在提拉的过程中,由于温度呈梯度下降,熔融硅会在 1410 - 1420 °C 时(低于硅的熔点),在相变界面凝固成固态硅。通过精确控制拉伸的速度和温度,生长出的晶体可达到所需的直径。整个拉伸过程需要恒定的温度控制,可能需要长达三天的时间。
在此工艺中,水作为温控介质,对生长炉进行冷却,LAUDA 可以精确控制晶体生长中的冷却速度,帮助客户最大限度地减少晶体缺陷,提高硅锭质量。同时,LAUDA 循环冷水机的可靠性对整个工艺至关重要,我们的 TCU 组件在设计上即有较长的使用寿命,可以在更长的时间内连续不间断运行。
1 Lauda 应用
单晶硅生长炉的温度控制
2 Lauda 产品
Ultracool 循环冷水机
3 典型产品特征
• 温度稳定性高达 ± 0.5 K
• 冷却能力高达 240 kW
• 泵流量高达 500 L/min
• 通过 LAUDA.LIVE 远程访问
晶圆研磨和抛光工艺
晶圆表面的不规则和损伤,会影响其导电性。通过研磨和抛光工艺,可以除去这些表面缺陷,让晶圆表面变得完美无瑕。
由于抛光过程会产生热量,而温度波动会影响晶圆的瑕疵去除率,因此必须保持研磨垫和晶圆的接触界面的温度恒定,这可以通过控制研磨轮的温度来实现。
在晶圆研磨和抛光中,精密的温度控制技术可以防止热应力对晶圆造成损伤,确保材料属性的一致。
1 Lauda 应用
研磨轮/抛光板、研磨液的温度控制
2 Lauda 产品
ITHW 350 热传导系统
Ultracool 循环冷水机
外延工艺
外延是一种将新材料层添加到单晶衬底上的沉积过程。新的材料层必须和单晶衬底完美贴合。
沉积过程中的精准温度控制,可以减少沉积层的缺陷,保持完美的晶体结构。
LAUDA 二次回路系统可以提供精确沉积所需要的温度控制工具。
1 Lauda 应用
外延系统的温度控制
(工艺气体,反应器,涡轮泵)
2 Lauda 产品
TR 400 K 二次回路系统
3 典型产品特性
• 可放置在次洁净区的强力泵
• 紧急冷却功能
• 50°C 时,冷却能力为 100 kW
• 流量可高达 106 L/min
• 控制精度 ± 0.5 °C
• 可根据客户需求,提供接口
• 可根据客户需求,进行定制
更多半导体工艺的温度控制
半导体制造是人类工业文明中精密程度最高的系统性工程之一,其工艺流程涉及数百道复杂工序。从硅晶圆制备、光刻显影到薄膜沉积、离子注入,每个环节都需要在原子级别的精度上进行控制,其中温度参数的调控堪称整个制造过程的生命线。在接下来的系列文章中,我们将逐层揭开半导体制造的温度密码,解析精准温控背后的工程智慧。
精准温度控制领域的世界市场领导者
LAUDA 诞生于世界隐形冠军企业的摇篮地德国巴登符腾堡州,自 2015 年以来,LAUDA 已连续九次被冠以 “全球市场领导者” 这一非凡奖项。
作为Lauda劳达的资深合作伙伴和代理商,德祥将为您提供值得信赖的技术支持和服务。
如果您对LAUDA产品感兴趣,欢迎随时联系德祥科技,可拨打热线400-006-9696或点击填写表单咨询。
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德祥科技
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