Los semiconductores son una parte esencial de nuestro mundo moderno y desempeñarán un papel decisivo en el futuro. Son la base para el desarrollo de tecnologías como teléfonos inteligentes, computadoras, vehículos eléctricos, energías renovables e inteligencia artificial. El control de temperatura juega un papel decisivo en la producción de semiconductores para cumplir con las más altas exigencias de precisión y eficiencia. Para superar los desafíos que enfrenta la fabricación de microchips, LAUDA ofrece soluciones innovadoras de control de temperatura.
Las obleas constituyen la base de la electrónica moderna. Estas finas láminas de material semiconductor de alta pureza, como el silicio, se utilizan como base para la fabricación de microchips. La calidad y pureza de las obleas son cruciales para el rendimiento de los componentes montados sobre ellas.
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¿Está buscando el control de temperatura adecuado para su aplicación en la industria de semiconductores? Entonces póngase en contacto con nosotros ahora mismo. Juntos encontraremos la solución correcta para su aplicación.
En la litografía, la luz ultravioleta brilla a través de una plantilla y se reduce para crear un patrón microscópico en la oblea mediante el uso de fotorresistencia. Los materiales se expanden cuando se calientan y se contraen cuando se enfrían. Esto también se aplica a las fotomáscaras, lentes de exposición y obleas en litografía. Incluso ligeros cambios en la temperatura pueden alterar las dimensiones de la estructura en una oblea, lo que puede llevar a variaciones dimensionales que afectan la precisión y repetibilidad de los patrones proyectados.
La generación de un rayo láser se produce mediante una enorme cantidad de energía, que debe regularse en forma de calor residual. Enfriadores de recirculación fiables como las unidades Ultracool de LAUDA evitan el sobrecalentamiento del módulo láser.
> LAUDA es su socio para el enfriamiento del generador láser.
La precisión de las plataformas de obleas y los sistemas de medición puede verse afectada por la operación y la consiguiente generación de calor. Se requiere un control de temperatura de precisión para evitar la expansión térmica y garantizar que la precisión de posicionamiento se mantenga en el rango de nanómetros.
> LAUDA es su socio para el enfriamiento de la plataforma de obleas.
Debido a la alta potencia de radiación y la alta absorción de la lente, el sistema debe enfriarse sustancialmente para mantener una temperatura constante. Los equipos compactos de LAUDA contrarrestan la deformación de las ópticas y los espejos, lo cual es esencial para una exposición precisa.
> LAUDA es su socio para el enfriamiento de las lentes / espejos.
Las bombas turbomoleculares utilizadas en muchas aplicaciones consisten en aspas rotativas que operan a velocidades extremadamente altas para crear un alto vacío. Estas bombas generan calor por fricción, lo que puede causar daños o pérdida de rendimiento sin un enfriamiento adecuado. El enfriamiento de las bombas de vacío ayuda a mantener la temperatura de operación dentro de los límites especificados, lo cual es esencial para mantener el vacío requerido así como la eficiencia y fiabilidad.
> LAUDA es su socio para el enfriamiento de la bomba de vacío.
En la producción de semiconductores, el grabado por plasma es un componente principal para la eliminación de material en la secuencia de fabricación. El grabado por plasma, también conocido como grabado en seco, es un proceso en el que las obleas se exponen al plasma en una cámara de grabado al vacío. Las obleas son bombardeadas con los iones del plasma para eliminar material. La temperatura del plasma influye en la velocidad y eficiencia del proceso de grabado. En la producción de semiconductores, es importante controlar la temperatura del plasma con alta precisión, porque las obleas se procesan en el rango de micrómetros y nanómetros. Incluso ligeros cambios en la temperatura pueden resultar en cambios significativos en el tamaño y forma de las estructuras grabadas. LAUDA ofrece el Semistat especialmente diseñado para este proceso sensible.
Termostatos de procesco termoélectricos de −20 a 90 °C para la industria de semiconductores:
Otras ventajas de los equipos de temperatura constante termoeléctricos
La deposición química de vapor metalorgánico (MOCVD) es una tecnología clave en la fabricación de LED, láseres, transistores y células solares. En este proceso, se aplican capas monocristalinas extremadamente delgadas a una oblea. El proceso de recubrimiento ocurre en una cámara de reactor a temperaturas superiores a 1.000 °C, lo que requiere una disipación de calor efectiva. La temperatura de las bombas turbomoleculares para la generación de vacío y los burbujeadores que contienen los precursores gaseosos también debe mantenerse constante. LAUDA ofrece una amplia gama de productos para las diversas tareas de control de temperatura de un sistema MOCVD.
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CMP: un proceso para el alisado de superficies mediante la combinación de procesos químicos y mecánicos. En los diferentes pasos de producción de un microchip, la superficie de la oblea debe alisarse a la perfección. Los fabricantes de chips utilizan un proceso llamado planarización químico-mecánica (CMP) para lograrlo. El CMP elimina y planariza el material excedente en la parte frontal de la oblea ejerciendo fuerzas de presión con precisión en la parte posterior de la oblea y presionando el frente contra una almohadilla rotativa hecha de material especial que también contiene una combinación de productos químicos y abrasivos. Para garantizar la precisión de este proceso, la temperatura del fluido de pulido debe controlarse con precisión y el calor resultante debe disiparse de la almohadilla de lijado, que es donde entra en juego el equipo de temperatura constante de LAUDA.
El control preciso de la temperatura es esencial para mantener la calidad y fiabilidad del proceso CMP.
La temperatura adecuada garantiza que los productos químicos de limpieza funcionen eficazmente y que la integridad de la oblea no se vea comprometida.
Al inicio del proceso CMP, los componentes de pulido deben calentarse a la temperatura de proceso correcta. La temperatura de los componentes debe mantenerse constante durante el proceso para garantizar la fiabilidad del proceso y prevenir cualquier tensión en las obleas. La alta capacidad de calentamiento de los sistemas ITHW de LAUDA permite a los usuarios alcanzar rápidamente las temperaturas de proceso deseadas, mientras que la alta capacidad de enfriamiento permite una amplia disipación de calor durante el proceso de pulido.
La suspensión debe mantenerse a la temperatura requerida para garantizar la tasa de reacción y la eficiencia del material de suspensión.
> LAUDA es su socio para el control de temperatura del disco de pulido así como de la suspensión de pulido.
Limpieza de obleas: eliminación de contaminantes químicos y particulados sin alterar o dañar la superficie de la oblea o el sustrato.
La limpieza de obleas es esencial para garantizar una alta tasa de rendimiento en la producción de semiconductores, ya que más de un tercio de todos los pasos de fabricación se dedican únicamente a la limpieza.
Pueden requerirse hasta 200 pasos de limpieza para chips de memoria de última generación, como una DRAM de nodo de 20 nm.
La tecnología de control de temperatura es esencial para garantizar que se mantenga una temperatura constante durante la limpieza para optimizar la eficiencia y efectividad del proceso de limpieza. Nuestra avanzada tecnología de control de temperatura minimiza el riesgo de contaminación y mejora la fiabilidad de los productos semiconductores al garantizar una temperatura de proceso estable que mantiene la integridad de las obleas y asegura la mejor preparación para los pasos de producción posteriores.
Control de temperatura de las cubas de lavado
Control de temperatura del proceso para prevenir la tensión en las obleas y mantener el fluido de lavado a una temperatura perfecta.
> LAUDA es su socio para el control de temperatura del fluido de lavado.
En el mundo de la fabricación de semiconductores, los sistemas de procesamiento térmico rápido (RTP) desempeñan un papel vital en la producción de componentes electrónicos de alta calidad. El RTP es un proceso en el que las obleas se exponen a cambios de temperatura extremadamente rápidos y controlados para inducir cambios químicos y físicos específicos en el material. La tecnología de control de temperatura debe ser extremadamente precisa para adaptar correctamente las propiedades del material semiconductor. La eficiencia y calidad de estos procesos dependen en gran medida del rendimiento de la tecnología de control de temperatura. Para cumplir con los complejos requisitos de los perfiles de temperatura, los sistemas RTP utilizan tecnología sofisticada de control de temperatura que también incorpora sistemas de calentamiento y enfriamiento.
Los elementos de calentamiento en los sistemas RTP deben ser capaces de alcanzar y mantener altas temperaturas de hasta 1.200 °C en solo unos pocos segundos.
Tan importante como el proceso de calentamiento es el enfriamiento controlado de las obleas después de haber sido calentadas hasta 1.200 °C durante un corto tiempo. Para este propósito, las unidades de control de temperatura dinámico como la serie Integral de LAUDA permiten una rápida disipación de calor sin comprometer la calidad de la oblea.
Diversos elementos deben enfriarse durante el proceso de corte de obleas para prevenir daños térmicos y garantizar la alta calidad de los chips. Algunos elementos que pueden requerir enfriamiento incluyen:
Superficie de la oblea: El enfriamiento previene daños por calor y defectos durante el proceso de corte.
Corte con cuchilla: El enfriamiento reduce el calor por fricción y extiende la vida útil de la hoja de sierra.
Componentes del sistema: Mantiene el rendimiento de la máquina enfriando las partes calentadas como motores y husillos.
Chorro de refrigerante: Disipa el calor y elimina las partículas. Particularmente importante para el corte con cuchilla.
Sistemas de corte por láser: Los componentes láser requieren enfriamiento para mantener la eficiencia y precisión. Los sistemas de corte modernos tienen controladores de temperatura sofisticados para un proceso de corte eficiente y de alta calidad.
Los requisitos específicos de enfriamiento pueden variar dependiendo del proceso de corte utilizado y deben adaptarse para mantener la integridad y pureza de la oblea. Los sistemas de corte modernos incorporan controladores de temperatura complejos para cumplir con estos requisitos.
Los sistemas de prueba de chips utilizan equipos de temperatura constante para acondicionar térmicamente los chips durante el proceso de prueba. Esto significa que los chips se calientan a temperaturas específicas para observar su comportamiento operativo bajo diferentes condiciones térmicas. Los escenarios específicos donde se requieren equipos de temperatura constante incluyen:
Pruebas de ciclo térmico: Durante estas pruebas, los chips se calientan y enfrían repetidamente para determinar cómo se comportan bajo condiciones de expansión y contracción térmica.
Pruebas de burn-in: Estas son pruebas de estrés donde los chips se prueban a temperaturas más altas durante períodos más largos.
Pruebas de frío y calor: Los chips se exponen a temperaturas extremas que exceden las temperaturas de operación normales para determinar sus límites de funcionamiento.
Aseguramiento y control de calidad: Durante la fase de producción, los fabricantes deben asegurar que cada chip cumpla con los requisitos pertinentes. Los equipos de temperatura constante se utilizan para garantizar el entorno de temperatura constante y controlada necesario para obtener resultados de prueba precisos y reproducibles.
El control de temperatura es esencial para garantizar que los chips operen de manera fiable en una variedad de entornos, especialmente en aplicaciones donde las fluctuaciones de temperatura son comunes, como la automoción, la industria aeroespacial y la electrónica de consumo. Los sistemas modernos de control de temperatura deben ser extremadamente precisos y capaces de reaccionar rápidamente a los cambios para garantizar que los ciclos de prueba sigan siendo eficientes y efectivos.
Pruebas de temperatura de CPU: sistemas de enfriamiento para altos estándares de aseguramiento de calidad
La industria de semiconductores establece los más altos estándares de precisión y fiabilidad, especialmente cuando se trata del aseguramiento de calidad de CPU. Una vez fabricados, estos potentes chips deben someterse a una serie de pruebas exigentes para garantizar que funcionen correctamente bajo diferentes condiciones. Un aspecto crucial de este proceso son las pruebas de temperatura realizadas en cámaras climáticas especialmente diseñadas. Estas cámaras utilizan tecnologías innovadoras de enfriamiento para crear condiciones de prueba de precisión constantes.
Los CPU se montan directamente sobre disipadores de calor Peltier, que sirven como unidades de enfriamiento primarias. Esta tecnología garantiza un control de temperatura extremadamente preciso, que es esencial para la producción de resultados de prueba significativos. Para contraenfriar estas unidades de enfriamiento primarias, se utilizan enfriadores de recirculación refrigerados por aire como unidades de enfriamiento secundarias para múltiples cámaras climáticas. Estos sistemas proporcionan el agua de enfriamiento necesaria y garantizan que las condiciones de prueba permanezcan estables durante largos períodos de tiempo. La alta fiabilidad y durabilidad de los enfriadores de recirculación de LAUDA son cruciales para garantizar que los procedimientos de prueba se ejecuten sin problemas.
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Según el principio de la "ingeniería modular", los equipos de LAUDA se planifican y construyen siguiendo exactamente los deseos específicos de los clientes: orientados a procesos, a medida y ajustados a la normativa, cumpliendo las normas de seguridad más exigentes.
En nuestro nuevo folleto podrá descubrir con qué dispositivos y soluciones podemos ayudarle en la industria de semiconductores.
Responda a algunas preguntas y nosotros elaboraremos para usted una solución de regulación de temperatura individual en el siguiente paso.
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