產品詳情
郵：zhaoyuanyuan@maipt.ltd
支持非標定制，免費提供技術規(guī)格書、方案。
聯(lián)系：①⑧①零⑧①②⑨零⑧②
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芯片摻雜用高低溫一體機（MPTD 系列）產品簡介
一、產品定位與核心用途
專為半導體芯片摻雜工藝（如離子注入后退火摻雜、熱擴散摻雜、外延層摻雜）全流程溫控需求研發(fā)設計，屬于邁浦特 MPTD 系列 - 45℃~300℃高低溫一體機范疇，核心用于解決摻雜過程中溫度波動導致的摻雜濃度不均、結深偏差、載流子遷移率下降及芯片性能離散等問題。通過硅油循環(huán)構建 - 45℃~300℃寬域可控溫度環(huán)境，適配摻雜預處理、恒溫摻雜、梯度退火、降溫穩(wěn)定等關鍵場景，為提升芯片摻雜合格率（目標≥99.8%）、優(yōu)化電性能參數(shù)、保障工藝重復性提供核心溫控支撐。
適配半導體晶圓制造廠、芯片研發(fā)機構、半導體材料企業(yè)等場景，可在 0-40℃環(huán)境溫度、50%-80% 相對濕度、±4℃/h 溫差工況下每周 7 天、每天 24 小時連續(xù)運行，契合半導體行業(yè)對 “超高精度溫控、高潔凈性、強抗干擾” 的嚴苛要求，同時滿足 SEMI（半導體設備與材料國際協(xié)會）相關標準，保障芯片摻雜工藝合規(guī)、高效開展。
二、核心性能特點
1. 精準控溫適配，覆蓋全摻雜流程
控溫范圍覆蓋 - 45℃~300℃，溫控精度達 PID±0.1℃，采用邁浦特 PLC 控溫系統(tǒng)（內置 9 組獨立 PID 溫區(qū)段控制邏輯），搭配 PT100 鉑電阻測溫體（臺灣銘揚，測溫響應≤0.1 秒，誤差≤±0.05℃），可精準匹配芯片不同摻雜工藝的溫度需求：
- 摻雜預處理：-45℃~0℃±0.1℃（晶圓低溫清潔預處理，去除表面水汽與雜質，避免影響摻雜均勻性）；
- 熱擴散摻雜：150℃~300℃±0.1℃（促進摻雜原子擴散形成穩(wěn)定結區(qū)，如硅片硼、磷擴散摻雜）；
- 離子注入后退火：80℃~200℃±0.1℃（修復離子注入造成的晶格損傷，激活摻雜原子，如 CMOS 芯片源漏區(qū)摻雜）；
- 梯度退火摻雜：50℃~250℃±0.1℃（0.2℃/min~1℃/min 可調斜率）（優(yōu)化摻雜原子分布，減少熱應力，如功率芯片摻雜）；
- 降溫穩(wěn)定：20℃~80℃±0.1℃（摻雜后緩慢降溫，穩(wěn)定晶格結構，避免結區(qū)偏移）。
系統(tǒng)支持進出口溫度相互切換、物料溫度與本機溫度雙向切換，加熱冷卻雙 PID 協(xié)同控制，能快速響應摻雜負荷突變、晶圓批次更換帶來的熱負荷沖擊，確保溫控區(qū)域（摻雜爐、晶圓承載臺）溫度波動≤±0.5℃，避免因溫度偏差導致芯片電性能偏差（如擊穿電壓波動、漏電流超標）。
支持 100 組可編工藝程序，每組含 100 條步驟，可預設 “預處理→恒溫摻雜→梯度退火→降溫穩(wěn)定” 全流程溫控曲線（如 “-20℃恒溫 1h（晶圓預處理）→180℃升溫（0.6℃/min，摻雜準備）→180℃恒溫 3h（熱擴散摻雜）→100℃降溫（0.4℃/min，退火修復）→25℃降溫（0.3℃/min，穩(wěn)定收尾）”），一鍵調用自動執(zhí)行，減少人工操作誤差。配備 7 寸邁浦特定制觸摸顯示屏，實時顯示設定溫度、實際溫度及動態(tài)溫度曲線；支持 USB 數(shù)據導出功能，可按 1 分鐘～24 小時周期導出 24 個月內的溫度數(shù)據與告警記錄，滿足半導體行業(yè)工藝追溯需求；通訊方式標配 Modbus RS485，可與芯片生產線 MES 系統(tǒng)、PLC 控制系統(tǒng)聯(lián)動，實現(xiàn)溫控參數(shù)與工藝數(shù)據（摻雜濃度、結深、晶圓良率）同步采集。
2. 高效潔凈循環(huán)，保障工藝穩(wěn)定性
- 高效循環(huán)控溫設計：采用直接加熱（直接冷卻）方式，加熱功率 5.5~25kW 可按需適配（實驗室研發(fā)選 5.5~10kW，量產生產線選 15~25kW）。加熱管選用 SUS316L 不銹鋼材質，法蘭型連接搭配陶瓷絕熱設計，耐半導體工藝環(huán)境中輕微腐蝕性氣體、粉塵影響，熱效率達 95% 以上，減少熱量損耗；全密閉管道式設計結合高效板式熱交換器，降低硅油需求量的同時提升熱量利用率，快速響應溫度調節(jié)需求，縮短工藝準備時間（如從常溫升至 180℃僅需 30 分鐘，降至 - 20℃僅需 40 分鐘）。
配備邁浦特定制磁力油泵（耐溫 - 110℃~350℃，軸承日本 NSK 軸封），揚程 28~100M、流量 6.5~250m3/h，確保硅油在摻雜爐換熱夾層、晶圓承載臺流道內均勻流動，使晶圓表面溫度偏差≤±0.3℃，避免局部溫差異致?lián)诫s不均（如同一晶圓不同區(qū)域摻雜濃度偏差超 5%）。主管路系統(tǒng)為不銹鋼材質，經無縫氬弧焊接工藝處理，內壁光滑無殘留，符合半導體潔凈要求（可耐受高純氮氣吹掃、異丙醇清潔）；搭配高溫 Y 型過濾器（邁浦特定制，過濾精度≥5μm），過濾硅油中雜質，防止污染晶圓或堵塞微小流道；硅油選用高純度、低揮發(fā)型號（揮發(fā)量≤0.1%/100h@150℃），無顆粒釋放、無有害物質揮發(fā)，與半導體材料（硅、氮化鎵、碳化硅）無兼容性風險，無需頻繁更換，降低生產中斷頻率。
- 低干擾設計：設備運行噪音≤70dB、振動≤0.2mm/s，不會干擾半導體車間精密檢測儀器（如探針臺、光刻機）運行；膨脹箱內硅油不參與循環(huán)，溫度維持在常溫～60℃，減少氧化與揮發(fā)，避免揮發(fā)物附著在晶圓表面影響工藝；整機采用電磁屏蔽處理，適配半導體車間強電磁環(huán)境，防止干擾摻雜設備的射頻、激光信號傳輸。
3. 多重安全保護，規(guī)避高價值工藝風險
具備 10 重全面安全保護裝置，針對芯片摻雜 “高設備價值、高工藝成本” 特性定制安全邏輯：
- 溫度與介質保護：循環(huán)硅油超摻雜安全溫度上限（如 320℃，防止晶圓碳化、晶格損傷）或低于下限（如 - 45℃，避免管路凍裂）時，自動切斷電源并聲光報警，同時聯(lián)動摻雜設備停止運行；液位開關實時監(jiān)測油位，缺油時立即停機，避免油泵空轉損壞，防止溫控中斷導致高價晶圓報廢。
- 動力與壓力保護：瑞士 CARLO DPA51CM44 逆相保護器檢測電源相位，防止泵浦反轉；德國西門子 3RU6116 熱繼電器保護泵浦與壓縮機超載，報警提示；系統(tǒng)壓力異常（高壓≥2.8MPa、低壓≤0.2MPa）時，自動停止加熱并啟動 BY-PASS 泄壓回路，避免管路爆裂引發(fā)安全事故；管路阻塞時，泄壓回路保護泵浦，保障循環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定，避免摻雜中途中斷。
- 應急與操作保護：配備雙重緊急停止按鈕（本地 + 遠程），設備異常（如溫度驟升、泄漏）時可快速切斷運行，適配無人值守的長周期摻雜場景；短路（超溫）保護采用韓國 LS 空氣開關，快速切斷故障電路，避免引發(fā)電氣火花，契合半導體車間防爆要求；支持手動 / 自動排氣功能，快速排出系統(tǒng)內空氣，確保溫控精度，預防氣阻致局部溫度偏差。
4. 定制化適配，貼合半導體生產場景
- 接口與布局定制：熱媒體進 / 出口管徑可根據摻雜爐、晶圓承載臺接口規(guī)格定制，支持 DN10~DN50 多種尺寸，無需改造現(xiàn)有生產設備，降低安裝成本；可根據半導體潔凈車間空間（如緊湊研發(fā)實驗室、大型晶圓生產線）定制機架尺寸，底部加裝抗震靜音萬向輪（帶剎車），便于設備移動與定位，減少空間占用；針對多晶圓并行摻雜，可定制多出口管路與多點溫控功能，分別控制不同摻雜工位溫度，提升生產效率。
- 功能擴展定制：針對高精度芯片摻雜（如先進制程 7nm 以下），可選購 ±0.05℃超高精度控溫模塊，進一步提升溫控穩(wěn)定性；針對遠程運維需求，可選配 PROFINET、PROFIBUS 以太網通訊功能，實現(xiàn)與半導體生產監(jiān)控中心聯(lián)動，遠程查看溫控數(shù)據、調整工藝參數(shù)，適配多車間協(xié)同生產；針對數(shù)據完整性需求，可擴展審計追蹤功能，記錄每批次摻雜的操作人員、參數(shù)修改、告警信息，滿足半導體行業(yè)合規(guī)要求；針對寬禁帶半導體（如氮化鎵）摻雜，可定制耐高溫管路與強化換熱模塊，提升高溫工況下的穩(wěn)定性。
三、關鍵技術參數(shù)（典型機型）
| 參數(shù)類別 | 具體參數(shù) |
|---|---|
| 電源規(guī)格 | 3N-380V-50Hz（允許電壓波動 ±10%，相間電壓差 ±2%） |
| 總電功率 | 9.5~37kW（380V 3N） |
| 熱媒體 | 高純度低揮發(fā)硅油（耐 - 45℃~300℃，揮發(fā)量≤0.1%/100h@150℃，與半導體材料兼容） |
| 控溫范圍 | -45℃~300℃（核心摻雜區(qū)間 - 45℃~250℃） |
| 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，適配不同晶圓尺寸） |
| 制冷量 | -40℃：0.9~4.7kW；-20℃：2.9~16kW；80℃/180℃/250℃：5.5~25kW（可選購） |
| 循環(huán)泵 | 邁浦特定制磁力油泵，耐溫 - 110℃~350℃，日本 NSK 軸封（揚程 28~100M，流量 6.5~250m3/h） |
| 主管路材質 | 不銹鋼（SUS316L），無縫氬弧焊接工藝，內壁拋光處理 |
| 節(jié)流方式 | 電子膨脹閥或毛細管 |
| 壓縮機 | 美國谷輪 / 卡萊爾全封閉渦旋式壓縮機（運行穩(wěn)定，噪音≤65dB） |
| 安全保護 | 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 |
| 數(shù)據功能 | 7 寸觸摸顯示屏（實時溫度 + 曲線），USB 導出 24 個月數(shù)據，Modbus RS485 通訊 |
| 工作環(huán)境 | 溫度 0-40℃，相對濕度 50%-80%，無強腐蝕性氣體、低粉塵（符合半導體潔凈要求） |
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)格根據設備總功率匹配（如 9.5kW 機型選 3x4mm2+1x2.5mm2），確保電源輸出穩(wěn)定，避免電壓波動影響溫控精度；做好接地處理（接地電阻≤4Ω），防止電磁干擾影響 MES 系統(tǒng)、摻雜設備的信號傳輸。
- 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)域時可配備耐高溫不銹鋼軟管（長度≤3 米，由需方自備）并加裝保溫管（厚度≥20mm），減少熱損耗；水冷機型需接入高純冷卻水（溫度≤20℃，壓力 0.15-0.3MPa），冷卻水需為高純水（電導率≤5μS/cm），防止換熱器結垢影響換熱效率，避免水垢雜質污染循環(huán)系統(tǒng)或晶圓。
- 調試條件：在硅油、電供應正常且與摻雜設備連接完成后調試，先空載試運行 24 小時，驗證控溫精度、循環(huán)穩(wěn)定性及安全保護功能正常；再帶載調試（用標準硅片模擬熱負荷），確保溫控區(qū)域溫場均勻性達標（各點溫差≤±0.3℃）、摻雜關鍵參數(shù)（結深、摻雜濃度）符合要求后，方可投入正式生產。
2. 環(huán)境適配
設備機架采用 2mm 厚碳鋼噴塑處理，防腐蝕、易清潔，可耐受半導體潔凈車間常規(guī)清潔（如高純氮氣吹掃、中性清潔劑擦拭）；運行適配 0-40℃的常規(guī)潔凈車間溫度范圍，無需額外恒溫改造，降低車間建設成本；設備整體設計緊湊，可靈活擺放于摻雜設備旁、車間角落或專用機房，不占用晶圓轉運、檢測的核心空間，契合半導體車間 “高密度、高效率、高潔凈” 的布局需求。
芯片摻雜用高低溫一體機（MPTD 系列）產品技術規(guī)格書示例
