ASML 以 3 種方式控制半導體微影設備恆溫,以打造奈米等級晶片

作者 | 發布日期 2019 年 07 月 23 日 10:00 | 分類 國際貿易 , 晶圓 , 晶片 follow us in feedly


最近天氣熱到受不了,人們都想找方法消暑。對半導體製程重要的微影設備,在作業過程產生的熱能如何散熱,全球最大微影設備製造商艾司摩爾(ASML)說,以下 3 種就是讓微影設備保持恆溫的方式。

ASML 表示,微影設備是半導體製程重要的關鍵,設備效能直接影響積體電路的「關鍵尺寸」(CD)和 「疊對」(Overlay)。特別是積體電路製程邁入 7 奈米關鍵節點後,疊對精準度 2 奈米的現在,任何可能降低微影設備效能的因素都必須納入考量,溫度變化就是其中一環。

ASML 指出,因為微影設備的曝光能量,會使「成像鏡頭」( Projection Lens)溫度升高,導致「像差」(Aberration),進而影響成像品質。另外,高劑量曝光會使「光罩」(Reticle)熱膨脹,加上晶圓平台的馬達線圈產生熱能,使「晶圓」(Wafer)膨脹變形,影響疊對精準度。必須將成像鏡頭、晶圓、光罩的溫度控制在攝氏 22 度 ±0.005 度範圍內,才能維持正常作業標準。

那麼,ASML 維持微影設備恆溫的方法有哪些?

第一,介質式溫控

大部分零件都利用介質式溫控,如:成像鏡頭、晶圓平台,以及各種馬達線圈。介質 「超純水」(UPW)流過恆溫循環水槽(攝氏 22 度)與被控零件交換熱能,維持零件溫度穩定。

第二,直接式溫控

某些特殊零件由於空間狹小,或特殊溫度要求,如光罩周邊,需採用直接式溫控維持光罩浴塵(Air Shower)的溫度。

第三,外部控溫

微影設備不僅內部零件需控溫裝置,外部的工作環境,以及運送過程的運輸工具(飛機、車輛等)也必須將溫度維持在攝氏 20~24 度。

(首圖來源:ASML