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半导体行业的温度控制解决方案 (二): 用于旋转涂胶和光刻系统的精准温控

更新时间:2025-04-27
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半导体工业的温度控制解决方案 

系列二:旋转涂胶和光刻系统的精准温控




光刻:批量生产微型芯片的关键步骤

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光刻技术:在晶圆上涂覆光刻胶后,使用紫外光照射掩模并进行曝光显影,就可以利用光刻胶的特性,在晶圆上形成所需的微观图形。


但是,材料都具有热胀冷缩的特性,在光刻过程中使用到的光刻掩模版、透镜和晶圆同样如此。


例如,即使是轻微的温度变化,也会引起晶圆结构的改变,从而导致尺寸变化,影响显影图形的精度和可重复性。




旋转涂胶的温度控制

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光刻技术使用的光敏性光刻胶,其特性与温度有关。精确的温度控制可以使光刻胶的温度更加均匀,能最大限度地减少涂胶过程中产生的表面缺陷,在光刻技术中至关重要。


LAUDA Microcool 和 Variocool 设备可提供涂胶过程所需的稳定温度,并且均配置了低振动压缩机,即使被放置在靠近工艺流程的地方,也不会产生任何负面影响。


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Lauda 应用

液体光刻胶的温度控制


Lauda 产品

Microcool 循环冷水机

Variocool 过程恒温器


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典型产品特征

•     温度稳定

•     内部结构简单,便于维修

•     低振动压缩机

•     结构紧凑

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工艺气体/真空的温度控制

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大多数工艺是在真空环境或气体环境中进行,需要对这些区域的温度进行适当控制。例如,通过在不锈钢管道或外壳上加装水冷夹套,对其中的气体进行温度控制。


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Lauda 应用

工艺气体和腔室的温度控制


Lauda 产品

Ultracool 循环冷水机

Variocool 过程恒温器


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3

典型产品特征

•     温度稳定

•     内部结构简单,便于维修

•     低振动压缩机

•     结构紧凑。


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光刻系统的温度控制

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➡ 紫外光源的温度控制


激光束的生成需要大量的能量,同时会生成废热,需要进行温度调节。可靠的循环冷水机,如 LAUDA Ultracool 设备,可以有效防止激光模块过热。

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Lauda 应用

激光发生器的冷却


Lauda 产品

Ultracool 循环冷水机

Variocool 过程恒温器

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➡ 聚光透镜和光掩模的温度控制


透镜会吸收高功率的激光辐照,导致温度升高,而光学元件和反射镜会在高温下产生变形,所以必须对其进行大幅冷却以保持恒温。紧凑型的LAUDA 恒温设备可对透镜的温度进行控制,对精确曝光至关重要。

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Lauda 应用

透镜 / 反射镜的冷却


Lauda 产品

Variocool 过程恒温器

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➡ 晶圆工件台和测量系统的温度控制


设备操作和后续发热会影响晶圆工件台和测量系统的精度,对其进行精确的温度控制,可以避免产生热膨胀,确保光刻的定位精度始终保持在纳米级别。

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Lauda 应用

晶圆工件台的冷却


Lauda 产品

Ultracool 循环冷水机

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➡ 真空泵的温度控制


涡轮分子泵被广泛用于半导体工艺的很多应用中,由旋转叶片组成,这些叶片高速运转,以产生高真空。高速运转造成的摩擦会产生热量,如果没有适当的冷却,可能会导致其损坏或性能下降。对真空泵进行冷却有助于将工作温度保持在规定的范围内,维持所需的真空度,保证真空泵的工作效率和可靠性。


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Lauda 应用

真空泵的冷却


Lauda 产品

Ultracool 循环冷水机

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前道工艺

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后道工艺

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