半导体制造对工艺温度的稳定性要求比较高,在此背景下,半导体直冷机Chiller作为关键配套设备,其性能直接影响芯片良率与生产效率。
一、半导体直冷机Chiller的核心应用场景
半导体制造全流程涉及光刻、蚀刻、薄膜沉积等工序,每个环节均需准确温控。以下以典型场景为例,阐述半导体直冷机Chiller的技术需求与解决方案:
1、光刻工艺中的温度稳定性保障
光刻胶涂布与曝光对温度波动敏感,半导体直冷机Chiller采用PID+模糊控制算法,实现±0.1℃的控温精度
2、蚀刻工艺的均匀性控制
蚀刻液温度直接影响刻蚀速率与均匀性。半导体直冷机Chiller通过双回路冗余设计,将蚀刻液温度控制在25±0.1℃,使某3DNAND闪存芯片的刻蚀缺陷率降低。
3、CMP工艺的表面平整度优化
抛光液温度波动会导致晶圆表面纳米级平整度失控。半导体直冷机Chiller通过磁驱泵与陶瓷管路设计,实现抛光液温度恒定在±0.1℃范围内,使逻辑芯片的表面粗糙度满足制程需求。
3、可靠性测试的严苛环境模拟
在车规级芯片测试中,需模拟-40℃至150℃的宽温域环境。半导体直冷机Chiller的复叠制冷技术配合乙二醇载冷剂,可实现-60℃至200℃的温变范围,且温变速率达5℃/s。
二、半导体直冷机Chiller的选购技术要点
基于行业需求与无锡德偲的技术实践,以下为选购核心考量维度:
1、温控精度与稳定性
精度要求:制程需≤±0.1℃,传统工艺可放宽至±0.5℃。
稳定性验证:关注设备在24小时连续运行中的温度波动曲线,无锡德偲产品通过动态补偿算法,使温度波动小。
传感器配置:优先选择双冗余高精度铂电阻,无锡德偲设备内置独立传感器,支持故障自诊断与切换。
2、制冷能力与负载适应性
制冷量计算:根据设备发热功率(kW)与温升需求(ΔT)确定制冷量(Q=P/ΔT)。
变频调节能力:无锡德偲Chiller采用EC风机与变频压缩机,在部分负载下能效比(COP)提升。
多通道设计:对于需同时控温多个工艺腔体的场景,三通道Chiller可独立调节各通道温度,减少设备投资。
3、系统可靠性与维护性
冗余架构:关键部件(如压缩机、循环泵)应支持N+1冗余,无锡德偲双泵Chiller在单泵故障时,剩余泵可自动提升转速,保障制冷不中断。
模块化设计:便于快速更换压缩机、膨胀阀等部件,无锡德偲设备支持15分钟内完成核心部件更换,缩短停机时间。
4、智能化与兼容性
通信协议:支持ModbusTCP等工业协议,实现远程监控与工艺数据追溯。
载冷剂兼容性:支持硅油、乙二醇水溶液等多种介质,无锡德偲设备通过管路材质优化,实现与高粘度载冷剂的兼容。
空间适应性:针对洁净室场景,无锡德偲Chiller采用紧凑型设计,占地面积较传统设备小。
三、无锡德偲Chiller的技术优势解析
1、全密闭循环系统
采用磁驱泵与陶瓷管路,避免轴封泄漏风险,导热介质(如硅油)挥发率降低,较传统设备延长使用寿命。
2、动态补偿算法
通过实时监测工艺腔体温度、冷却液流量等12项参数,自动调节制冷量,较PID控制精度提升。
3、多通道协同控制
三通道Chiller可独立设定温度范围(-60℃至200℃),并通过主从控制模式实现能量优化分。
4、快速响应技术
在温变需求≥5℃/s的场景中,无锡德偲Chiller通过射流换热与电子膨胀阀协同控制,实现短时间内完成目标温度调节,较传统设备响应速度提升3倍。
半导体Chiller其性能直接决定芯片制造的良率与效率,建议用户在选购时,重点关注温控精度、制冷能力、系统可靠性等核心指标,并结合自身工艺需求选择适配方案,以实现降本增效与质量提升的双重目标。
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