1. 概述：驅(qū)動(dòng)“心臟”與智慧“血管”的協(xié)同革新

在高端半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，設(shè)備的性能邊界正由核心部件的極限能力所定義。LS電氣憑借對(duì)半導(dǎo)體工藝的深刻洞察，創(chuàng)新性地將高精度運(yùn)動(dòng)控制與超精密流體管理兩大核心技術(shù)深度融合，構(gòu)建了業(yè)界領(lǐng)先的“動(dòng)力-流體”一體化控制解決方案。

本次參選的創(chuàng)新實(shí)踐，核心在于LS電氣Spinner高速中空軸電機(jī)與UFM系列超聲波流量計(jì)在半導(dǎo)體關(guān)鍵設(shè)備中的系統(tǒng)級(jí)應(yīng)用與協(xié)同。這不僅解決了單一部件的性能瓶頸，更通過(guò)技術(shù)耦合，實(shí)現(xiàn)了從晶圓旋轉(zhuǎn)涂布到化學(xué)品精準(zhǔn)供給的全流程工藝優(yōu)化，顯著提升了設(shè)備的綜合效能（OEE）與制程良率。

2. 技術(shù)創(chuàng)新深度解析

    ●Spinner電機(jī)：半導(dǎo)體設(shè)備動(dòng)力的“高精心臟”

作為半導(dǎo)體涂膠、顯影、清洗等設(shè)備的核心動(dòng)力源，Spinner電機(jī)的技術(shù)創(chuàng)新直接決定了工藝的均勻性與一致性。

極限動(dòng)態(tài)性能：采用全封閉中空軸與內(nèi)置水冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)，在保證真空吸附氣路暢通的同時(shí)，有效控制高速運(yùn)轉(zhuǎn)下的溫升。電機(jī)支持最高8000rpm的額定轉(zhuǎn)速與高達(dá) 50000 rpm/s 的瞬間加速度，確保晶圓能在極短時(shí)間內(nèi)達(dá)到設(shè)定轉(zhuǎn)速并均勻涂膠，滿足先進(jìn)制程對(duì)膠厚一致性的苛刻要求。

運(yùn)行精度與穩(wěn)定性：通過(guò)磁性流體密封技術(shù)提升防護(hù)等級(jí)，并結(jié)合高剛性伺服設(shè)計(jì)與精密加工（公差<10μm），實(shí)現(xiàn)了 ≤5μm 的極低軸端跳動(dòng)。在額定轉(zhuǎn)速下，轉(zhuǎn)速波動(dòng)可控制在 ±0.1% 以內(nèi)，同時(shí)保持低振動(dòng)（<70dB@3000rpm），為高速旋轉(zhuǎn)下的工藝穩(wěn)定性奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

深度定制化能力：提供從軸的外形及尺寸、編碼器類型（增量/絕對(duì)值）到防腐蝕涂層（如鐵氟龍）的全方位定制，精準(zhǔn)適配不同半導(dǎo)體設(shè)備制造商對(duì)于集成尺寸、通訊協(xié)議及耐腐蝕環(huán)境的特殊需求。

    ●UFM超聲波流量計(jì)：化學(xué)品輸送的“智慧血管”

在濕法制程中，化學(xué)藥液流量的精度與穩(wěn)定性是影響刻蝕速率、清洗效果的關(guān)鍵。LS電氣超聲波流量計(jì)家族攻克了行業(yè)長(zhǎng)期痛點(diǎn)。

從監(jiān)測(cè)到智控的全矩陣覆蓋，構(gòu)建了全場(chǎng)景產(chǎn)品矩陣，針對(duì)不同工藝提供解決方案：

-UFM-100系列：6通道一體化高精度監(jiān)測(cè)，大幅節(jié)省空間與成本。

-UFM-200/300系列：一體化液體流量控制器（LFC），響應(yīng)時(shí)間<2秒，實(shí)現(xiàn)快速精準(zhǔn)的流量閉環(huán)控制。

-UFM-400系列：專為CMP研磨液設(shè)計(jì)，采用耐磨夾管閥，解決含固體顆粒漿液的測(cè)量與控制難題。

-UFM-120系列：利用流體漩渦現(xiàn)象測(cè)量，適合大流量漿液或液體的流量監(jiān)測(cè)，最大90L/min的大流量測(cè)量，支持脈沖輸出（累積流量）和模擬輸出（瞬時(shí)流量）。

一體化集成設(shè)計(jì)：將傳感器、控制器與執(zhí)行閥集成于單一設(shè)備，取代了傳統(tǒng)“流量計(jì)+外部控制器+閥門(mén)”的復(fù)雜組裝，降低了接液風(fēng)險(xiǎn)、維護(hù)成本與設(shè)備占地面積。

3. 應(yīng)用創(chuàng)新實(shí)踐與協(xié)同價(jià)值

該創(chuàng)新實(shí)踐的價(jià)值，在半導(dǎo)體設(shè)備的具體應(yīng)用場(chǎng)景中得到了充分驗(yàn)證，體現(xiàn)了“1+1>2”的系統(tǒng)協(xié)同效應(yīng)。

    ●在涂膠顯影設(shè)備中的協(xié)同

實(shí)踐場(chǎng)景：在光刻膠涂布環(huán)節(jié)，Spinner電機(jī)驅(qū)動(dòng)晶圓高速旋轉(zhuǎn)，而UFM系列流量計(jì)精準(zhǔn)控制光刻膠的供給流量與時(shí)機(jī)。

協(xié)同創(chuàng)新：電機(jī)的瞬時(shí)高速啟停保證了膠膜均勻性，而流量計(jì)對(duì)高粘度光刻膠的 抗氣泡干擾能力和快速響應(yīng)控制，確保了每一滴膠的用量都精確無(wú)誤。二者協(xié)同，從動(dòng)力和供給兩端共同保障了關(guān)鍵尺寸的精度，提升了套刻對(duì)準(zhǔn)良率。

    ●在清洗與刻蝕設(shè)備中的協(xié)同

實(shí)踐場(chǎng)景：在晶圓濕法清洗和刻蝕過(guò)程中，設(shè)備需要應(yīng)對(duì)多種腐蝕性化學(xué)品。

協(xié)同創(chuàng)新：具備 防腐蝕涂層定制能力的Spinner電機(jī)，可在惡劣化學(xué)環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)，UFM流量計(jì)家族的各類控制器，能夠根據(jù)工藝配方，對(duì)硫酸、氨水、氫氟酸等不同化學(xué)品進(jìn)行差異化的精密流量管理與快速切換。 兩者的高可靠性共同保障了工藝重復(fù)性與設(shè)備綜合效率(OEE)。

    ●在化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）設(shè)備中的協(xié)同

實(shí)踐場(chǎng)景：CMP工藝中，需要同時(shí)控制拋光墊的旋轉(zhuǎn)和研磨漿液的供給。

協(xié)同創(chuàng)新：Spinner電機(jī)或其同源技術(shù)的大扭矩直驅(qū)電機(jī)，為拋光平臺(tái)提供平穩(wěn)、精準(zhǔn)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 專為漿液設(shè)計(jì)的 UFM-400系列流量計(jì)，則憑借其耐磨的夾管閥結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)含有 氧化鋁、二氧化硅顆粒 的研磨液的長(zhǎng)壽命、穩(wěn)定供應(yīng)。 這種協(xié)同確保了晶圓全局平坦化效果的一致性與可預(yù)測(cè)性。

4. 結(jié)語(yǔ)：以協(xié)同創(chuàng)新，賦能產(chǎn)業(yè)未來(lái)

半導(dǎo)體制造的每一次精度飛躍，都離不開(kāi)核心部件與系統(tǒng)方案的協(xié)同進(jìn)化。LS電氣將高精度運(yùn)動(dòng)控制與超精密流體管理深度融合的創(chuàng)新實(shí)踐，不僅是對(duì)單一技術(shù)瓶頸的突破，更是面向半導(dǎo)體設(shè)備 “更智能、更集成、更可靠” 發(fā)展趨勢(shì)所提供的一種系統(tǒng)性答案。

我們深信，真正的應(yīng)用創(chuàng)新價(jià)值，最終體現(xiàn)在為產(chǎn)業(yè)伙伴創(chuàng)造的確定性之上，無(wú)論是助力設(shè)備制造商簡(jiǎn)化集成、加速研發(fā)，還是賦能芯片制造廠提升產(chǎn)線效能、保障工藝窗口。LS電氣愿以本次申報(bào)的“高精協(xié)同與流體精準(zhǔn)控制”方案為基點(diǎn)，與業(yè)界同仁一道，持續(xù)深耕核心技術(shù)，共同應(yīng)對(duì)先進(jìn)制程帶來(lái)的挑戰(zhàn)，為中國(guó)乃至全球半導(dǎo)體裝備的自主化與智能化升級(jí)，貢獻(xiàn)堅(jiān)實(shí)而創(chuàng)新的力量。