半導(dǎo)體廠冷水機(jī)在高放熱量控溫應(yīng)用中需滿足嚴(yán)苛溫度穩(wěn)定性、快速散熱和耐腐蝕等要求,以下是其核心應(yīng)用場景及技術(shù)要點(diǎn)分析:
一、高放熱量場景下的典型應(yīng)用
1、刻蝕工藝(如等離子刻蝕)
高頻電場產(chǎn)生瞬間高溫,冷水機(jī)需快速散熱以維持腔體溫度穩(wěn)定,避免刻蝕速率波動(dòng)。
2、離子注入
高能離子束轟擊晶圓時(shí)產(chǎn)生集中熱量,冷水機(jī)需冷卻靶盤和束流部件,防止晶格損傷和摻雜不均。
3、擴(kuò)散與氧化
爐體溫度高時(shí),冷水機(jī)需快速帶走熱量,防止?fàn)t體過熱并保持溫度均勻性,避免晶圓因熱應(yīng)力翹曲。
4、化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)
拋光摩擦產(chǎn)生高溫易導(dǎo)致拋光液揮發(fā),冷水機(jī)需冷卻拋光墊和傳動(dòng)系統(tǒng),減少表面缺陷。
5、薄膜沉積(CVD/PVD)
反應(yīng)腔體高溫氣體需快速冷卻,防止副反應(yīng);濺射靶材冷卻可延長壽命并提升薄膜均勻性。
二、高放熱控溫的技術(shù)難點(diǎn)與解決方案
1、高精度溫控
需實(shí)現(xiàn)±0.5℃溫控精度,通過多級(jí)制冷系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)PID算法調(diào)節(jié)。
2、快速降溫能力
部分場景需短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)大溫差降溫,采用壓縮機(jī)與板式換熱器提升制冷效率。
3、低振動(dòng)與低噪音設(shè)計(jì)
壓縮機(jī)隔音罩與減震結(jié)構(gòu)可防止振動(dòng)干擾光刻等工藝。
智能化與能效優(yōu)化
集成壓力傳感器和電磁三通閥,實(shí)現(xiàn)管路降壓與內(nèi)循環(huán)切換;智能監(jiān)控系統(tǒng)降低能耗。
三、冷水機(jī)選型要點(diǎn)
1、制冷量匹配
根據(jù)設(shè)備散熱量選擇略大于需求的制冷量(如冗余設(shè)計(jì)),避免因過載或低效導(dǎo)致控溫失效。
2、制冷方式選擇
高功率場景優(yōu)選水冷式(效率高),空間受限采用風(fēng)冷式(靈活但效率較低)。
3、材料與工藝適配性
選配隔離防爆功能;
采用變頻壓縮機(jī)滿足半導(dǎo)體廠生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。
半導(dǎo)體廠高放熱場景對(duì)冷水機(jī)的溫控精度、散熱效率的要求嚴(yán)苛,冠亞恒溫半導(dǎo)體冷水機(jī)支持多通道溫控,覆蓋從晶圓制造到封裝測試全流程,需結(jié)合工藝需求定制化選型。