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光刻機(jī)冷卻選高低溫一體機(jī)(MPTD 系列)產(chǎn)品簡(jiǎn)介
一、產(chǎn)品定位與核心用途
二、核心性能特點(diǎn)
1. 超高精度控溫,保障光刻納米級(jí)精度
光源模塊冷卻:25℃~40℃±0.1℃(穩(wěn)定 DUV/EUV 光源工作溫度,避免高溫致光源功率衰減、光譜偏移,確保光刻能量均勻性);
精密導(dǎo)軌恒溫:20℃~25℃±0.1℃(控制導(dǎo)軌熱變形量≤0.1μm,保障晶圓臺(tái)與鏡頭的相對(duì)位置精度,避免線寬偏差);
晶圓承載臺(tái)溫控:18℃~22℃±0.1℃(維持晶圓溫度穩(wěn)定,防止晶圓熱脹冷縮致光刻圖案錯(cuò)位,適配 300mm/450mm 大尺寸晶圓);
光學(xué)鏡頭冷卻:22℃~24℃±0.1℃(避免鏡頭溫度變化致折射率偏移,確保光路精準(zhǔn)聚焦,減少像差);
低溫環(huán)境模擬:-40℃~0℃±0.1℃(光刻機(jī)低溫性能測(cè)試,驗(yàn)證環(huán)境下設(shè)備穩(wěn)定性,如高緯度地區(qū)晶圓廠適配)。
2. 低干擾潔凈循環(huán),適配半導(dǎo)體潔凈車(chē)間
高效潔凈循環(huán)設(shè)計(jì):采用直接加熱(直接冷卻)方式,加熱功率 5.5~25kW 可按需適配(小型研發(fā)用光刻機(jī)選 5.5~10kW,量產(chǎn)型光刻機(jī)選 15~25kW)。加熱管選用 SUS316L 不銹鋼材質(zhì),法蘭型連接搭配陶瓷絕熱設(shè)計(jì),耐硅油腐蝕且熱效率達(dá) 95% 以上,減少熱量損耗;全密閉管道式設(shè)計(jì)結(jié)合高效板式熱交換器,降低硅油需求量的同時(shí)提升熱量利用率,快速響應(yīng)溫度調(diào)節(jié)需求,縮短光刻機(jī)開(kāi)機(jī)預(yù)熱時(shí)間(如從常溫升至 30℃僅需 15 分鐘)。
低干擾設(shè)計(jì):設(shè)備運(yùn)行噪音≤65dB、振動(dòng)≤0.1mm/s,遠(yuǎn)低于半導(dǎo)體車(chē)間對(duì)設(shè)備振動(dòng)的要求(≤0.5mm/s),不會(huì)干擾光刻機(jī)精密運(yùn)動(dòng)部件(如晶圓臺(tái)納米級(jí)位移);膨脹箱內(nèi)硅油不參與循環(huán),溫度維持在常溫~60℃,減少硅油氧化與揮發(fā),避免揮發(fā)物附著在光刻機(jī)鏡頭或晶圓上影響光刻質(zhì)量(如形成微小雜質(zhì)點(diǎn)致芯片缺陷);整機(jī)采用無(wú)靜電噴塑處理,適配半導(dǎo)體車(chē)間防靜電要求,防止靜電吸附粉塵污染設(shè)備。
3. 多重安全保護(hù),規(guī)避高價(jià)值設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)
溫度與介質(zhì)保護(hù):循環(huán)硅油超光刻機(jī)安全溫度上限(如 60℃,防止光源模塊燒毀、導(dǎo)軌變形)或低于下限(如 - 45℃,避免管路凍裂、光學(xué)部件脆化)時(shí),自動(dòng)切斷電源并聲光報(bào)警;液位開(kāi)關(guān)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)油位,缺油時(shí)立即停機(jī),避免油泵空轉(zhuǎn)損壞,同時(shí)防止溫控中斷導(dǎo)致光刻機(jī)緊急停機(jī)(如光源過(guò)熱保護(hù)觸發(fā))。
動(dòng)力與壓力保護(hù):瑞士 CARLO DPA51CM44 逆相保護(hù)器檢測(cè)電源相位,防止泵浦反轉(zhuǎn);德國(guó)西門(mén)子 3RU6116 熱繼電器保護(hù)泵浦與壓縮機(jī)超載,報(bào)警提示;系統(tǒng)壓力異常(高壓≥2.8MPa、低壓≤0.2MPa)時(shí),自動(dòng)停止加熱并啟動(dòng) BY-PASS 泄壓回路,避免管路爆裂損壞光刻機(jī)核心部件(如光源腔、光學(xué)鏡頭);冷卻水流量異常時(shí)觸發(fā)報(bào)警,防止換熱不足導(dǎo)致溫度失控。
應(yīng)急與操作保護(hù):配備緊急停止按鈕,設(shè)備異常(如溫度驟升、泄漏)時(shí)可手動(dòng)快速切斷運(yùn)行,適配無(wú)人值守的晶圓廠夜班生產(chǎn);短路(超溫)保護(hù)采用韓國(guó) LS 空氣開(kāi)關(guān),快速切斷故障電路,避免引發(fā)電氣安全事故或光刻機(jī)數(shù)據(jù)丟失;支持手動(dòng) / 自動(dòng)排氣功能,快速排出系統(tǒng)內(nèi)空氣,確保溫控精度,預(yù)防氣阻致局部溫度偏差影響光刻精度。
4. 定制化適配,貼合光刻機(jī)場(chǎng)景
接口與布局定制:熱媒體進(jìn) / 出口管徑(內(nèi)螺紋 Rc1/2" 及其他規(guī)格可選)可根據(jù)光刻機(jī)冷卻接口(如光源腔、導(dǎo)軌冷卻接口)規(guī)格定制,支持 DN10~DN50 多種尺寸,無(wú)需改造光刻機(jī)現(xiàn)有冷卻系統(tǒng),降低安裝成本;可根據(jù)半導(dǎo)體潔凈車(chē)間空間(如狹小潔凈區(qū)、光刻機(jī)周邊密集布局)定制機(jī)架尺寸,底部加裝萬(wàn)向輪(帶剎車(chē)),便于設(shè)備移動(dòng)與定位,減少空間占用;針對(duì)大型量產(chǎn)型光刻機(jī),可定制多出口管路,實(shí)現(xiàn)一臺(tái)機(jī)組為光源、導(dǎo)軌、晶圓臺(tái)多部件同時(shí)冷卻,降低設(shè)備投入成本。
功能擴(kuò)展定制:針對(duì) EUV 光刻機(jī)等超高精度設(shè)備,可選購(gòu) ±0.05℃超高精度控溫模塊,進(jìn)一步提升溫控穩(wěn)定性;針對(duì)遠(yuǎn)程運(yùn)維需求,可選配以太網(wǎng)通訊功能(PROFINET/PROFIBUS),實(shí)現(xiàn)與晶圓廠遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動(dòng),遠(yuǎn)程查看冷卻數(shù)據(jù)、調(diào)整參數(shù),適配多車(chē)間協(xié)同管理;針對(duì)潔凈車(chē)間需求,可定制機(jī)架表面抗菌防靜電噴塑、設(shè)計(jì),提升潔凈度適配性;針對(duì)低功耗需求,可擴(kuò)展智能變頻功能,根據(jù)光刻機(jī)負(fù)荷自動(dòng)調(diào)節(jié)冷卻功率,契合半導(dǎo)體行業(yè)節(jié)能要求。
三、關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)(典型機(jī)型)
| 參數(shù)類(lèi)別 | 具體參數(shù) |
|---|---|
| 電源規(guī)格 | 3N-380V-50Hz(允許電壓波動(dòng) ±10%,相間電壓差 ±2%) |
| 總電功率 | 9.5~37kW(380V 3N) |
| 熱媒體 | 低揮發(fā)潔凈硅油(耐 - 45℃~300℃,揮發(fā)量≤0.1%/100h@150℃,符合 Class 1 潔凈標(biāo)準(zhǔn)) |
| 控溫范圍 | -45℃~300℃ |
| 控溫精度 | PID±0.1℃(可選 ±0.05℃超高精度) |
| 控溫方式 | 邁浦特 PLC 系統(tǒng),9 組獨(dú)立 PID 分段控溫,加熱冷卻雙 PID 控制,溫度切換功能 |
| 加熱功率 | 5.5~25kW(可選購(gòu),適配不同光刻機(jī)規(guī)模) |
| 制冷量 | -40℃:0.9~4.7kW;-20℃:2.9~16kW;0℃/20℃/300℃:5.5~25kW(可選購(gòu)) |
| 循環(huán)泵 | 邁浦特定制磁力油泵,耐溫 - 110℃~350℃,日本 NSK 軸封(揚(yáng)程 28~100M,流量 6.5~250m3/h) |
| 主管路材質(zhì) | 不銹鋼(SUS316L),無(wú)縫氬弧焊接工藝,內(nèi)壁拋光處理 |
| 節(jié)流方式 | 電子膨脹閥或毛細(xì)管 |
| 壓縮機(jī) | 美國(guó)谷輪 / 卡萊爾全封閉渦旋式壓縮機(jī)(運(yùn)行穩(wěn)定,噪音≤60dB) |
| 安全保護(hù) | 溫度異常、電源逆相、泵浦超載、缺油、壓力異常、管路阻塞等 10 重保護(hù) |
| 數(shù)據(jù)功能 | 7 寸觸摸顯示屏(實(shí)時(shí)溫度 + 曲線顯示),USB 導(dǎo)出 24 個(gè)月數(shù)據(jù),Modbus RS485 通訊 |
| 工作環(huán)境 | 溫度 0-40℃,相對(duì)濕度 50%-80%,潔凈度 Class 1~Class 100(符合半導(dǎo)體車(chē)間要求) |
| 設(shè)備特性 | 低振動(dòng)(≤0.1mm/s)、低噪音(≤65dB)、全密閉循環(huán)(防潔凈區(qū)污染) |
四、安裝與環(huán)境適配要求
1. 安裝規(guī)范
電源配置:需使用三相 380V 50Hz + 地線,建議采用 3xmm2+1xmm2 銅芯電纜線(由需方自備),電纜規(guī)格根據(jù)設(shè)備總功率匹配(如 9.5kW 機(jī)型選 3x4mm2+1x2.5mm2,37kW 機(jī)型選 3x10mm2+1x6mm2),確保電源輸出穩(wěn)定,避免電壓波動(dòng)影響溫控精度;做好接地處理(接地電阻≤1Ω),防止電磁干擾影響光刻機(jī)精密電路(如光源控制系統(tǒng)、位移傳感器)。
管路連接:熱媒體出入口建議采用不銹鋼硬管連接,需跨越潔凈區(qū)時(shí)可配備耐高溫 350℃不銹鋼軟管(長(zhǎng)度≤3 米,由需方自備)并加裝保溫管(厚度≥20mm,潔凈級(jí)材質(zhì)),減少熱損耗;水冷機(jī)型需接入高純水(電導(dǎo)率≤0.1μS/cm),溫度≤20℃,壓力控制在 0.15-0.3MPa,避免水垢雜質(zhì)污染循環(huán)系統(tǒng)或光刻機(jī)冷卻流道。
調(diào)試條件:在硅油、電供應(yīng)正常且與光刻機(jī)連接完成后調(diào)試,先空載試運(yùn)行 24 小時(shí),驗(yàn)證控溫精度、循環(huán)穩(wěn)定性及安全保護(hù)功能正常;再帶載調(diào)試(模擬光刻機(jī)實(shí)際工作負(fù)荷),確保冷卻區(qū)域溫場(chǎng)均勻性達(dá)標(biāo)(各點(diǎn)溫差≤±0.3℃)、光刻機(jī)光刻精度(線寬偏差、套刻精度)符合要求后,方可投入正式使用。
2. 環(huán)境適配
光刻機(jī)冷卻選高低溫一體機(jī)(MPTD 系列)產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格書(shū)示例














































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