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极高温控精度与防微振动的工艺冷却水系统-1

极高温控精度与防微振动的工艺冷却水系统

该头部12英寸晶圆代工厂引进了多台最先进的EUV(极紫外)光刻机和高端刻蚀设备。这些精密设备对工艺冷却水(PCW)的要求达到了苛刻的程度:水温波动必须控制在±0.1℃以内,否则会导致镜头热变形或晶圆套

  • 配套产品:磁悬浮变频冷水机组、微通道换热器、主动减
  • 项目地址:上海张江高科技园区
  • 所属行业:半导体行业(晶圆代工)

项目概况

 该头部12英寸晶圆代工厂引进了多台最先进的EUV(极紫外)光刻机和高端刻蚀设备。这些精密设备对工艺冷却水(PCW)的要求达到了苛刻的程度:水温波动必须控制在±0.1℃以内,否则会导致镜头热变形或晶圆套刻误差;水质必须达到超纯水级别,严禁任何金属离子和微粒污染;同时,冷冻水泵的运行振动绝不能传递到洁净室的微振动敏感地板(VC-E标准)。项目需建设15000RT的PCW系统,技术壁垒极高,直接关乎芯片良率。

定制解决方案

1,极致温控设计:采用“磁悬浮离心机组+高精度比例积分调节阀+微通道板式换热器”,配合PID自整定算法。

2,超净闭式循环:PCW系统采用UPVC/洁净不锈钢管道,系统补水为18MΩ超纯水,并配备0.1μm终端抛光过滤器和脱气膜。

3,微振动控制:所有大型水泵和冷水机组均安装在独立的大质量混凝土惯性块上,并配置空气弹簧主动减振系统。

项目运行成效和优势

运行成效:供水温度波动严格控制在±0.05℃以内,远超±0.1℃的设计要求;水质金属离子含量稳定<1ppb,颗粒物(>0.1μm)<10个/mL。设备运行振动传递率<0.01mm/s(VC-E级别),完全满足EUV光刻机的苛刻要求,助力晶圆良率提升至95%以上。

核心优势:

磁悬浮无油系统的洁净与高效:磁悬浮离心机组彻底摒弃了传统润滑油系统,从根本上杜绝了油膜污染换热器和水质恶化的风险。同时,磁悬浮轴承无机械摩擦,部分负荷下COP高达10.0,综合节能30%以上,且运行噪音极低,改善了厂务机房环境。

主动减振保障核心工艺良率:半导体制造中,光刻机的对准精度在纳米级,微小的低频振动都会导致套刻误差甚至晶圆报废。本项目采用的大质量惯性块+空气弹簧主动减振系统,有效切断了设备低频振动向建筑结构的传递路径,为核心机台提供了“绝对静止”的运行环境。

超净闭式循环的极致水质保障:采用超纯水作为循环介质,并辅以脱气膜去除溶解氧和微气泡,防止了微气泡在机台微通道内附着导致的局部过热(Hot spot)。终端0.1μm抛光过滤器确保了水质长期处于“超净”状态,延长了机台内部精密换热器的使用寿命。

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