Pusvadītāju ražošanai virzoties uz 3 nm, 2 nm un progresīvākiem procesa mezgliem, nelielas temperatūras svārstības ir kļuvušas par neredzamu šķērsli, kas ierobežo mikroshēmu iznākumu. Nanometru pārklājuma kļūdas litogrāfijas iekārtās, reakcijas novirzi kodināšanas kamerās un nevienmērīgu plānas plēves nogulsnēšanos bieži izraisa temperatūras novirzes, kas pārsniedz ±0,1 grādu.
Pusvadītāju procesa dzesētājs darbojas kā augstas -precizitātes termiskās pārvaldības galvenais aprīkojums. Saskaņojot ar perfluorpoliētera (PFPE) augstas veiktspējas dzesēšanas šķidrumu, tas veido pastāvīgas temperatūras aizsardzības sistēmu progresīviem pusvadītāju procesiem. Šī kombinācija ir neaizstājama kritiskām procedūrām, tostarp DUV/EUV litogrāfijai, kodināšanai un plānas -plēves uzklāšanai. Šajā rakstā ir profesionāli izskaidrots Process Chiller un PFPE dzesēšanas šķidruma darbības princips, galvenie raksturlielumi, pielietojuma scenāriji un nozares attīstības tendences.
1. Pusvadītāju procesa dzesētājs: precīza temperatūras kontrole
Pusvadītāju procesa dzesētājsir augstas -precīzas, īpaši-tīras temperatūras kontroles ierīce, kas īpaši izstrādāta priekšpuses- vafeļu izgatavošanai. Atšķirībā no parastajiem rūpnieciskajiem ūdens dzesētājiem, tam ir zem-grādu temperatūras kontrole, īpaši-tīri šķidruma cauruļvadi un nepārtraukta, stabila darbība visu diennakti, kas tieši nosaka procesa atkārtojamību un šķeldas iznākumu.
1.1. Darba princips: slēgta-cilpas siltummaiņa nanometram-līmeņa temperatūras stabilitāte
Pusvadītāju procesa dzesētājā tiek izmantots tvaika kompresijas dzesēšanas cikls un divu{0}}cilpu siltuma apmaiņas konstrukciju:
1. Procesa cilpa: augstas-tīrības dzesēšanas šķidrums (PFPE/DI ūdens) plūst caur galvenajām sastāvdaļām, piemēram, litogrāfijas optiskajām lēcām, kodināšanas kamerām un nogulsnēšanās reakcijas dobumiem, absorbē siltumu un atgriežas dzesētājā.
2. Dzesēšanas cilpa: sastāv no kompresoriem, kondensatoriem, iztvaicētājiem un droseļvārstiem, kas nodod siltumu no procesa kontūras uz ārējo dzesēšanas ūdeni, mainot aukstumaģenta fāzes.
3. Precision Intelligent Control: aprīkots ar augstas-izšķirtspējas PT1000 temperatūras sensoriem un daudzpakāpju PID vadības algoritmu, tas reaģē uz slodzes svārstībām milisekundēs, panākot īpaši augstu temperatūras kontroles precizitāti no ±0,01 grādi līdz ±0. DUV procesam nepieciešama ±0,05 grādu stabilitāte, savukārt EUV litogrāfijai nepieciešama stingra ±0,01 grāda temperatūras konsistence.
1.2 Galvenās tehniskās priekšrocības
Ultra-Augstas temperatūras kontroles precizitāte: uzlabotiem 7nm/5nm procesiem nepieciešamas dzesēšanas šķidruma temperatūras svārstības ±0,05 grādu robežās; EUV optiskajām sistēmām nepieciešama ±0,01 grādu stabilitāte, lai izvairītos no termiskās deformācijas un pārklājuma novirzes.
Ultra-Clean Fluid Circuit: izmanto 316 L nerūsējošā tērauda, PFA/PVDF cauruļvadu materiālus, kas aprīkoti ar 0,1 μm augstas-efektivitātes filtrēšanu un jonu apmaiņas sveķiem. Tas kontrolē daļiņu skaitu zem 1 daļiņas/ml un metāla jonus 0,1 ppb robežās, lai novērstu vafeļu piesārņojumu.
Darbība ar plašu temperatūras diapazonu: aptver -20 grādi līdz +80 grādi, kas lieliski atbilst temperatūras prasībām DUV (18–22 grādi), EUV (-10 grādi ~25 grādi) un kodināšanas (40–80 grādi) procesiem.
Augsta uzticamība un materiālu saderība: atbalsta 24/7 nepārtrauktu darbību ar lieku dizainu, saderīgs ar PFPE, DI ūdeni un citiem dzesēšanas līdzekļiem. Plaši pielāgots sadzīves pusvadītāju iekārtām, piemēram, Naura, Advanced Micro{3}}Fabrication Equipment un SMEE.
1.3. Galvenie pielietojuma scenāriji pusvadītāju ražošanā
Semiconductor Process Chiller ir standarta konfigurācija priekšpuses vafeļu ražošanai{0}}, kas aptver četrus galvenos procesus:
DUV / EUV litogrāfija: atdzesē projekcijas lēcas, vafeļu stadijas un lāzera gaismas avotus, lai stabilizētu optisko temperatūru un nodrošinātu pārklājuma precizitāti un līnijas platuma vienmērīgumu.
Sausā / mitrā kodināšana: atdzesē RF elektrodus un kameras sienas, stabilizē plazmas temperatūru, optimizē kodināšanas ātrumu un morfoloģijas viendabīgumu un novērš termisko novirzi.
CVD / PVD plānslāņa nogulsnēšanās: precīzi kontrolē reakcijas dobuma temperatūru, lai nodrošinātu vienmērīgu silīcija oksīda un silīcija nitrīda plēvju biezumu un sastāvu, samazinot defektu ātrumu.
Jonu implantācija: atdzesē jonu avotus un paātrinātāja elektrodus, lai stabilizētu jonu staru enerģiju un implantācijas dziļuma konsistenci.
2. Perfluorpoliēteris (PFPE): ideāls dzesēšanas šķidrums pusvadītāju procesa dzesētājam
Perfluorpoliēteris (PFPE) ir augstas{0}}molekulāras fluorēts savienojums, kas sastāv no oglekļa, fluora un skābekļa atomiem. Ar pilnībā fluorētu molekulāro struktūru, tai ir ārkārtēja ķīmiskā inerce, izcila elektriskā izolācija un plaša -termiskā stabilitāte. PFPE ir kļuvis par augstākās klases dzesēšanas šķidrumu augstas klases pusvadītāju procesu dzesētājam, kas ir īpaši piemērots stingrām DUV un EUV progresīvo procesu prasībām.
2.1 Molekulārās struktūras priekšrocības
PFPE galvenā veiktspēja izriet no perfluorētera atkārtošanās vienības (-CF₂-O-CF₂-). C-F ķīmiskajai saitei ir īpaši-augsta saites enerģija ar izcilu molekulāro stabilitāti. Bez aktīviem ūdeņraža vai hlora atomiem PFPE būtiski novērš ķīmisko koroziju, sadalīšanos un piemaisījumu nogulsnēšanos, pilnībā atbilstot īpaši-tīriem un augstiem-saderības standartiem pusvadītāju nozarē.
2.2. PFPE galvenie veiktspējas raksturlielumi
Ārkārtīga ķīmiskā inerce un materiālu saderība
PFPE ir izturīgs pret stiprām skābēm, stipriem sārmiem, oksidētājiem un lielāko daļu organisko šķīdinātāju. Tas ir savietojams ar 316L nerūsējošo tēraudu, FKM/EPDM blīvēm, PFA/PVDF cauruļvadiem, ko izmanto procesa dzesētājā. Ilgstoši cirkulējot vairāk nekā 1000 stundu laikā, nerodas pietūkums, šķīšana vai nokrišņi, saglabājot cauruļvada ilglaicīgu{5}}tīrību.
Izcila elektriskā izolācija
Tilpuma pretestība ir lielāka vai vienāda ar 10¹⁴ Ω·cm, dielektriskā izturība ir lielāka vai vienāda ar 60 kV/2,5 mm. Daudz labāk nekā DI ūdens un silikona eļļa, PFPE var tieši saskarties ar spriegumaktīviem komponentiem, piemēram, litogrāfijas gaismas avotiem un RF elektrodiem, bez īssavienojuma-vai noplūdes riska, atbalstot tiešus šķidruma dzesēšanas risinājumus.
Īpaši-plaša temperatūras termiskā stabilitāte
Stabils darba temperatūras diapazons: -80 grādi ~ +260 grādi, ieliešanas temperatūra līdz -97 grādiem, viršanas temperatūra 200–270 grādi. Tas saglabā izcilu plūstamību īpaši-zemā temperatūrā un nekarbonizējas vai neiztvaiko augstā temperatūrā, lieliski pielāgojoties EUV zemas temperatūras (-10 grādi) un kodināšanas augstas temperatūras (80 grādi) darba apstākļiem. Siltumvadītspēja 0,07~0,09W/(m·K) un īpatnējā siltumietilpība, kas ir lielāka vai vienāda ar 1,0kJ/(kg·K) nodrošina stabilu siltuma pārneses efektivitāti.
Zema nepastāvība, vides drošība un ilgs kalpošanas laiks
Īpaši zems tvaika spiediens samazina iztvaikošanas zudumus, nodrošinot 3–5 gadu apkopes-bezmaksas pakalpojumu slēgtās cirkulācijas sistēmās. Tā irODP=0, zems GWP (<150), fully compliant with REACH, RoHS and SEMI S2 industry standards. Non-toxic and non-irritating, it is suitable for semiconductor cleanroom environments.
2.3. Galvenās PFPE kategorijas pusvadītāju dzesētājam
Tipiski pusvadītāju -kategorijas PFPE dzesēšanas šķidrumi ir Solvay Galden, 3M Novec un iekšzemes augstas -tīrības PFPE sērija. Atbilstoši viršanas punktam un temperatūras diapazonam tiek atlasītas dažādas kategorijas, lai tās atbilstu DUV/EUV dzesētājam:
Zemas-temperatūras pakāpe: viršanas temperatūra 200 grādi, ietekšanas temperatūra -97 grādi, piemērota DUV litogrāfijas un kodināšanas procesiem.
Augstas-temperatūras pakāpe: viršanas temperatūra līdz 270 grādiem, lieliska termiskā stabilitāte, ideāli piemērota CVD/PVD plānslāņa nogulsnēšanai.
Vietējais īpaši{0}}augstas tīrības pakāpes PFPE: 99,9999% (6 N) tīrība, metālu piemaisījumi zem 0,1 ppb, kvalificēti 14 nm/7 nm progresīviem procesiem, ko plaši verificējuši vietējie dzesētāju ražotāji.
3. Pusvadītāju procesa dzesētājs un PFPE: uzlabots pusvadītāju dzesēšanas risinājums
3.1. Sinerģijas pamatvērtība
Augstāka temperatūras kontroles precizitāte: PFPE ir zema viskozitāte un augsta plūstamība, kas nodrošina stabilu plūsmu un zemu spiediena starpību dzesētāja cirkulācijas kontūrā. Apvienojumā ar ±0,01 grāda augstas klases{2}}dzesētāju, tas saglabā temperatūras svārstības ±0,03 grādos, lai atbilstu EUV ārkārtējām procesa prasībām.
Ilgtermiņa-Ultra{1}}Tīra veiktspēja: 6 N augstas-tīrības PFPE sadarbojas ar Chiller ultra-tīras cilpas sistēmu, lai pēc ilgstošas-darbības stabili kontrolētu daļiņu un metāla jonu saturu, novēršot vafeļu mikro{6}}piesārņojuma risku.
Uzlabota aprīkojuma uzticamība: Lieliska materiālu saderība novērš cauruļvadu koroziju un blīvējuma pietūkumu, atbalstot nepārtrauktu 24/7 darbību un sasniedzot 99,999% aprīkojuma darbspējas.
3.2 PFPE un tradicionālo dzesēšanas šķidrumu salīdzinājums
| Parametrs | PFPE perfluorpoliēteris | DI Ūdens | Glikola ūdens šķīdums | Silikona eļļa |
|---|---|---|---|---|
| Izolācijas veiktspēja | Lieliski | Vadošs | Vāji vadošs | Vidēja |
| Ķīmiskā inerce | Perfekti | Vidēji | Nabaga | Ģenerālis |
| Darba temperatūras diapazons | -80 grādi ~ +260 grādi | 5 grādi ~ 90 grādi | -20 grādi ~ +120 grādi | -50 grādi ~ +180 grādi |
| Tīrības līmenis | Pusvadītāju 6N klase | Vienkārša mērogošana | Jonu piemaisījumi | Nokrišņu risks |
| Lietojumprogrammas scenārijs | DUV / EUV uzlabotais process | Nobriedis 28nm+ process | Rūpnieciskā dzesēšana | Vidēja{0}}līmeņa pusvadītājs |
Iegūstiet sīkāku informāciju par PFPE
4. Tirgus statuss un nozares attīstības tendences
4.1. Pašreizējais tirgus modelis
Pusvadītāju procesa dzesētājs: globālajā tirgū dominē Japāna TAISEI un Vācija Lauda. Starp vadošajiem vietējiem ražotājiem ir Tongfei Stock, Jingyi Equipment un Envicool, kas koncentrējas uz DUV{1}}līmeņa Chiller masveida ražošanu. Komerciālais EUV Chiller vēl nav pieejams Ķīnā, joprojām ir pētniecības un attīstības un prototipa verifikācijas stadijā.
PFPE dzesēšanas šķidrums: globālo tirgu jau sen monopolizēja 3M un Solvay. Ķīnas ražotāji ir izlauzušies cauri galvenajām tehnoloģijām, realizējot pusvadītāju -pakāpes PFPE ar 6N īpaši-augstu tīrības pakāpi masveida ražošanu. Vietējais PFPE ir izturējis galveno Chiller piegādātāju sertifikāciju un paātrinātu importa aizstāšanu.
4.2. Nākotnes attīstības tendences
1. Advanced Process Upgrade Drives High-End pieprasījums: attīstoties 3 nm/2 nm procesiem, EUV dzesētājam ir nepieciešama -10 grādi zema temperatūra un ±0,01 grāda ultra-precizitāte, kas atbilst zemam-GWP, īpaši-PFPE šķidrumam ar augstu dzesēšanas tīrību.
2. Paātrināta vietēja aizstāšana: vietējie PFPE ražotāji sadarbojas ar vietējiem Chiller zīmoliem, lai izveidotu neatkarīgas pusvadītāju siltuma pārvaldības piegādes ķēdes, ko plaši izmanto iekšzemes DUV vafeļu fab.
3. Zems-GWP un videi-draudzīgs jauninājums: globālie fluora emisiju noteikumi veicina zemu-GWP (<150) PFPE as the mainstream direction. Domestic brands optimize molecular structure to balance environmental performance and thermal management efficiency.
5. Secinājums
Pusvadītāju procesa dzesētājs ir vafeļu ražošanas precīzas temperatūras kontroles mugurkauls, savukārt perfluorpoliēteris (PFPE) kalpo kā optimāla augstas veiktspējas{0}}dzesēšanas vide. Kombinētais risinājums nodrošina augstas-precizitātes, īpaši-tīru un ļoti uzticamu termisko pārvaldību DUV/EUV litogrāfijas, kodināšanas un nogulsnēšanas procesos, tieši ietekmējot mikroshēmu iznākumu un procesa iespējas.
Pašlaik Ķīna ir panākusi lokalizētu aizstāšanu DUV procesa dzesētājā un pusvadītāju{0}}kategorijas PFPE. EUV-līmeņa produkti atrodas galvenajā izrāviena periodā. Attīstoties iekšzemes pusvadītāju industriālajai ķēdei, zemas-GWP īpaši-augstas tīrības pakāpes PFPE + lokalizēts augstas-procesu dzesētājs kļūs par galveno tendenci, atbalstot Ķīnas progresīvās pusvadītāju ražošanas neatkarīgu un kontrolējamu attīstību.
Kā vadošais PFPE šķidrumu piegādātājs mēs piedāvājam vairāk nekā tikai produktu,{0}}mēs piedāvājam partnerību jūsu siltuma pārvaldības panākumiem.
Sertificēta kvalitāte un globālā atbilstība:Mūsu šķidrumi tiek ražoti saskaņā ar stingru kvalitātes kontroli ar UL, CE, ISO, CCC sertifikātu. Mēs nodrošinām pilnu normatīvo dokumentāciju (MSDS, COA), lai atbalstītu jūsu atbilstības vajadzības.
Uzticama lielapjoma piegādes ķēde: Mēs atbalstām OEM siltuma pārneses šķidruma prasības ar elastīgu, dārgu-efektīvu iepakojumu-no 5 kg/25 kg mucām līdz lielapjoma izotvertnēm-, nodrošinot drošu piegādi jūsu ražošanas līnijai.
Ekspertu tehniskā sadarbība:Spēcīgas pētniecības un izstrādes komandas atbalstam, lai atbalstītu OEM un ODM pakalpojumus, mēs sadarbojamies, lai izstrādātu pielāgotus formulējumus un{0}}padziļinātu lietojumprogrammu inženieriju, lai optimizētu jūsu sistēmas veiktspēju.
