Kühlung für Halbleiterfertigungsanlagen
Präzises thermisches Management für kritische Produktionswerkzeuge
In modernen Halbleiterfertigungsanlagen (Fabs) sind Tausende von Kühl- und Temperaturregelungssystemen installiert, die im kontinuierlichen Dauerbetrieb laufen. Diese Systeme sind essenziell, um die hochpräzisen und empfindlichen Prozesse der Halbleiterfertigung zuverlässig zu unterstützen.
Die eingesetzten Produktionswerkzeuge müssen höchste Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit und Wartungsfreundlichkeit bieten, um ungeplante Stillstände und Ertragsverluste zu minimieren. Tark Thermal Solutions entwickelt und fertigt kundenspezifische Kühl- und Temperiersysteme, die exakt auf die Anforderungen der Halbleiterfertigung zugeschnitten sind.
Hochpräzise Temperaturregelung für die Halbleiterfertigung
Die kundenspezifischen Flüssigkeitskühlsysteme von Tark Thermal Solutions sind darauf ausgelegt, Werkzeuge und Prozesse in eng definierten Temperaturfenstern zu betreiben. Die Systeme integrieren unter anderem:
Wärmetauscher
Pumpen und Sensoren
Peltier-Module und thermoelektrische Kühler
Peltier-Kühlbaugruppen
Kompressoren
Durchfluss- und Temperaturregler
Der Kühlleistungsbedarf in der Halbleiterfertigung reicht:
von einigen hundert Watt (thermoelektrische Chiller oder kompakte Kompressorsysteme)
bis zu mehreren hundert Kilowatt (Flüssig/Flüssig-Kühlsysteme)
bei Temperaturbereichen von –80 °C bis +150 °C.
Während die meisten Anwendungen einen festen Temperatursollwert benötigen, erfordern End-of-Line-Tests und Qualifizierungsprozesse häufig Temperaturwechselbeanspruchungen. In diesen Fällen muss ein einziges Temperiersystem mehrere Solltemperaturen präzise anfahren und stabil halten.
Die geforderte Temperaturstabilität liegt je nach Prozess typischerweise bei:
±0,1 K (z. B. Ätzprozesse)
bis ±0,001 K (z. B. Lithographie)
bei Kühlleistungen im Kilowattbereich.
Tiefe Temperaturen und höchste Effizienz
Wenn sehr tiefe Temperaturen erforderlich sind, kommen kundenspezifische, mehrstufige Kompressor-Chiller von Tark Thermal Solutions zum Einsatz. Um die anspruchsvollen Anforderungen der Halbleiterindustrie zu erfüllen, werden Standard-Chiller häufig angepasst, beispielsweise durch den Einsatz wassergekühlter Kondensatoren.
Für Anwendungen nahe der Umgebungstemperatur werden Flüssig/Flüssig-Kühlsysteme eingesetzt, die funktional als Flüssig/Flüssig-Wärmetauscher arbeiten. Ergänzend stehen kosteneffiziente thermoelektrische Peltier-Kühlsysteme im 19"-Format für unterschiedlichste Einsatzfälle zur Verfügung.
Ein zentrales Alleinstellungsmerkmal der kundenspezifischen Systeme von Tark Thermal Solutions ist der Einsatz eines wassergekühlten Verdampfers anstelle eines luftgekühlten Systems. Dadurch:
entfallen Lüfter
wird ein geräuscharmer Betrieb ermöglicht
kann die Abwärme direkt in das bestehende Kühlwassersystem der Fab abgeführt werden
Dies verhindert die unerwünschte Abgabe von Wärme an die klimatisierte Reinraumluft.
SEMI-konform & reinraumtauglich
Alle Kühl- und Temperiersysteme erfüllen die relevanten SEMI-Standards (u. a. SEMI S2 und F47) einschließlich Erdbebensicherheit. Die Systeme können:
direkt am Produktionswerkzeug
im Doppelboden
oder in abgeschirmten Versorgungsbereichen
installiert werden und lassen sich reinraumkonform konfigurieren.
Engineering-Kompetenz für anspruchsvollste Umgebungen
Die Halbleiterfertigung zählt zu den anspruchsvollsten Einsatzbereichen für Flüssigkeitskühlsysteme. Neben der Auswahl geeigneter Komponenten müssen zahlreiche Systemaspekte berücksichtigt werden, darunter:
Wärmeübertragungsmechanismen
Material- und Medienkompatibilität
Ventil- und Durchflussregelung
Sauberkeit und Kontaminationsschutz
Platzbedarf und Integration
SEMI-Konformität
Wartbarkeit und Lebenszykluskosten
Tark Thermal Solutions bietet globale Engineering-Services, die:
Konzeptentwicklung
thermische Modellierung
mechanisches und elektrisches Design
schnelles Prototyping
Validierungs- und Qualifikationstests
unterstützen und die hohen Qualitätsanforderungen der Halbleiterindustrie erfüllen.
Zur Maximierung der Anlagenverfügbarkeit können die Systeme mit intelligenten Temperaturreglern inklusive Überwachungs- und Reporting-Funktionen ergänzt werden.
Hauptmerkmale unserer Flüssigkeitskühlsysteme für die Halbleiterfertigung
Schutz kritischer Prozesse durch kontrollierte Materialkompatibilität
Stabile Temperaturen unabhängig von Schwankungen des Anlagenkühlwassers
Betrieb oberhalb oder unterhalb der Anlagenwassertemperatur
Mehrkreis-Flüssigkeitskühlsysteme für unterschiedliche Temperatur- oder Medienanforderungen innerhalb eines Werkzeugs
Auslegung für höchste Zuverlässigkeit im 24/7-Betrieb
Verwandte Inhalte & Lösungen
