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300毫米晶圆高温加工用动态控制加热板的热建模与设计

DOI:10.1007/s12206-019-0939-0 期刊:Journal of Mechanical Science and Technology 出版年份:2019 更新时间:2025-09-16 10:30:52
摘要: 加热板(HP)的温度均匀性必须保持稳定,这对于300毫米晶圆高温加工中的关键尺寸一致性和稳健运行至关重要。尽管采用动态功率输入和温度控制,维持加热板的温度均匀性仍极具挑战性。加热板的封装功率端子(PPT)可能显著影响其热可靠性。因此,必须对加热板和PPT进行精密的热建模与设计。本研究建立了加热板和PPT的有限元分析(FEA)热模型,通过实验验证后用于分析及设计工作。研究了加热元件宽度、加热元件间距和区域间距对加热板热性能的影响,并探讨了基板厚度对PPT热性能的参数化影响。结果表明:加热元件宽度对加热板温度的影响几乎可忽略;与基准案例相比,精密设计的加热元件可使加热板径向温差降低56%。研究证实,这种精密设计既能简化结构,又能提升加热板的温度均匀性。
作者: Dae Seong Woo,Changwoon Han,Byeng Dong Youn,Kyoung Joon Kim
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研究概述 实验方案 设备清单

研究加热板(HP)和封装功率端子(PPT)在300毫米晶圆高温处理过程中的热行为、设计主要参数并探索参数影响。

研究表明,加热元件宽度对热压机热性能影响甚微,而加热元件间距显著影响温度均匀性。优化设计使径向温差降低了56%,表明简化结构与提升均匀性具有可行性?;搴穸韧跋炻龀迦妊够刃阅埽罴押穸瓤杉跣∥虏?。

该研究聚焦于300毫米晶圆的高温处理(约400°C),可能并不直接适用于中等温度应用场景。实验验证仅限于特定条件,可能需要在不同操作环境下进行进一步测试。

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