在半導體(ti) 製造向3nm以下製程節點加速突破的當下,晶圓加工設備對流體(ti) 輸送係統的穩定性、耐久性及材料兼容性提出了嚴(yan) 苛要求。而MALHATY丸八 BVC-PP係列泵憑借其出色的耐磨損高粘度設計,正在全球頂尖半導體(ti) 企業(ye) 的產(chan) 線上驗證著"零停機、長壽命"的工業(ye) 奇跡。
一、技術突破:破解高粘度蝕刻液輸送難題
在半導體(ti) 晶圓蝕刻工藝中,氟化氫(HF)與(yu) 硝酸(HNO₃)混合液體(ti) 的粘度可達普通水的3-5倍,傳(chuan) 統泵體(ti) 在持續輸送過程中易出現葉輪磨損、密封失效等問題。BVC-PP係列通過三大核心技術實現突破:
1. 雙流道優(you) 化設計:采用螺旋漸擴式流道結構,配合316L不鏽鋼軸套與(yu) 碳化矽機械密封,在輸送粘度≤500mPa·s的蝕刻液時,可承受-20℃至150℃的廣泛溫差範圍,機械密封壽命突破20000小時。
2. 自潤滑軸承係統:在泵軸與(yu) 軸承接觸麵嵌入聚苯硫醚(PPS)複合材料,該材料經日本百富化工特殊改性後,摩擦係數降低至0.03,較傳(chuan) 統氟橡膠密封圈耐磨性提升400%。
3. 高粘度補償(chang) 模塊:內(nei) 置壓力傳(chuan) 感器與(yu) 變頻控製器,可實時監測流體(ti) 粘度變化並自動調整轉速,確保在輸送光刻膠等非牛頓流體(ti) 時,流量波動控製在±1.5%以內(nei) 。
二、半導體(ti) 晶圓設備中的典型應用場景
2.1 光刻膠塗布係統
在12英寸晶圓光刻工藝中,BVC-PP係列泵承擔著將粘度為(wei) 3000-8000cP的光刻膠以0.1-5mL/min的流量精準輸送至塗布頭的任務。其核心優(you) 勢體(ti) 現在:
● 流量穩定性:通過PID閉環控製與(yu) 陶瓷壓電傳(chuan) 感器反饋,實現±0.5%的流量重複性,確保晶圓邊緣塗布均勻性(Edge Exclusion<1mm);
● 顆粒控製:泵體(ti) 內(nei) 部采用電解拋光工藝,表麵粗糙度Ra<0.1μm,配合全封閉式機械密封,將顆粒汙染水平控製在Class 1(≥0.1μm顆粒數<10個(ge) /ft³)。
2.2 CMP漿料循環係統
在化學機械拋光環節,BVC-PP係列泵需持續輸送含SiO₂/CeO₂磨粒的堿性漿料(pH值10-12,粘度1000-3000cP)。其技術突破包括:
● 抗結垢設計:流道內(nei) 壁塗覆類金剛石(DLC)塗層,使漿料沉積速率降低90%,維護周期從(cong) 每周1次延長至每月1次;
● 壓力波動抑製:通過變頻驅動與(yu) 蓄能器聯動控製,將出口壓力波動範圍壓縮至±0.05bar,避免晶圓表麵產(chan) 生劃痕缺陷。
2.3 晶圓清洗液回收係統
針對超純水(UPW)與(yu) SC1清洗液(NH₄OH:H₂O₂:H₂O=1:1:5)的循環利用,BVC-PP係列泵展現出出色的耐腐蝕性能:
● 密封可靠性:采用雙端麵機械密封與(yu) 氮氣緩衝(chong) 保護,在連續運行2000小時後,泄漏量仍<0.1mL/h,遠優(you) 於(yu) 行業(ye) 標準的1mL/h;
● 能效優(you) 化:通過IE3級高效電機與(yu) 磁力耦合傳(chuan) 動,係統綜合能效提升至85%,較傳(chuan) 統泵節能30%以上。
三、行業(ye) 應用案例數據
3.1 某12英寸晶圓廠CMP設備改造
某半導體(ti) 製造商在升級28nm製程產(chan) 線時,采用BVC-PP係列泵替代原有不鏽鋼離心泵。改造後數據表明:
● 漿料輸送流量穩定性從(cong) ±3%提升至±0.8%;
● 設備綜合效率(OEE)提高12%,單線年產(chan) 能增加1.2萬(wan) 片;
● 維護成本降低65%,年度耗材費用節省超200萬(wan) 元。
3.2 先進封裝領域的應用突破
在晶圓級封裝(WLP)的臨(lin) 時鍵合/解鍵合工藝中,BVC-PP係列泵成功解決(jue) 熱熔膠(粘度10,000-20,000cP)的輸送難題。通過定製化螺杆泵頭與(yu) 加熱套集成設計,實現:
● 熔膠溫度均勻性±1℃,避免晶圓翹曲;
● 膠量控製精度±0.01g,鍵合強度標準差降低至0.5MPa。
四、未來展望
MALHATY丸八BVC-PP係列泵通過材料科學、流體(ti) 力學與(yu) 精密製造的深度融合,為(wei) 半導體(ti) 晶圓設備提供了高可靠性、低維護的流體(ti) 輸送解決(jue) 方案。其技術突破不僅(jin) 體(ti) 現在性能指標的量化提升,更在於(yu) 對晶圓製造全流程汙染控製的係統性優(you) 化。隨著半導體(ti) 產(chan) 業(ye) 向3nm及以下製程邁進,BVC-PP係列泵將持續助力行業(ye) 突破良率瓶頸,推動集成電路技術向更高精度、更低成本的方向演進。
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