半導(dǎo)體行業(yè)用冷水機(jī)，精密冷卻要求有哪些
半導(dǎo)體制造是對工藝條件要求*苛刻的行業(yè)之一，溫度波動零點(diǎn)幾度，就可能影響芯片的良率。冷水機(jī)作為半導(dǎo)體設(shè)備的重要配套，不是普通工業(yè)冷水機(jī)就能直接用的，在溫控精度、水質(zhì)、穩(wěn)定性上都有更高的要求。
今天就來和大家詳細(xì)介紹一下，半導(dǎo)體行業(yè)用冷水機(jī)，精密冷卻有哪些要求。
半導(dǎo)體行業(yè)哪些設(shè)備需要冷卻
半導(dǎo)體工廠里，很多工藝設(shè)備都需要配套冷卻：
刻蝕設(shè)備：刻蝕過程中等離子體產(chǎn)生大量熱量，需要**控溫保證刻蝕均勻性
薄膜沉積設(shè)備（PVD/CVD）：沉積過程對腔室溫度敏感，溫度不穩(wěn)影響薄膜質(zhì)量
光刻機(jī)：曝光系統(tǒng)對溫度*其敏感，溫度變化會造成光路漂移，影響套刻精度
擴(kuò)散爐、離子注入機(jī)：高溫工藝設(shè)備需要冷卻系統(tǒng)維持溫度穩(wěn)定
測試設(shè)備：芯片測試時(shí)溫度要穩(wěn)定，保證測試結(jié)果準(zhǔn)確
廠務(wù)集中冷卻：大型半導(dǎo)體廠一般用集中冷凍水系統(tǒng)，給全廠區(qū)設(shè)備供水
這些設(shè)備的共同特點(diǎn)是：對溫度波動容忍度*低，一旦溫度不穩(wěn)，產(chǎn)品良率直接受影響。
要求一：溫控精度*高
這是半導(dǎo)體行業(yè)跟普通工業(yè)冷卻**的區(qū)別。
普通工業(yè)冷水機(jī)溫控精度 ±1℃ 就夠用了
半導(dǎo)體設(shè)備一般要求 ±0.5℃，部分精密工藝要求 ±0.1℃ 甚至更高
溫度波動會直接影響工藝結(jié)果，比如刻蝕速率不均勻、薄膜厚度偏差、套刻不準(zhǔn)
所以半導(dǎo)體用冷水機(jī)一般采用 PID **控溫，有的還配變頻壓縮機(jī)，比普通的壓縮機(jī)啟停控制精度高很多。
要求二：水質(zhì)要求*高
半導(dǎo)體行業(yè)對水質(zhì)的要求，比普通行業(yè)高得多。
普通工業(yè)用軟化水、純凈水就夠了
半導(dǎo)體設(shè)備的冷卻水路一般用去離子水（DI水），電阻率要求很高，防止金屬離子和雜質(zhì)污染
水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，雜質(zhì)沉積在設(shè)備冷卻通道里，會影響換熱，甚至污染工藝環(huán)境
冷水機(jī)跟半導(dǎo)體設(shè)備之間，一般通過板式換熱器間接冷卻，冷水機(jī)的循環(huán)水不直接進(jìn)設(shè)備，避免污染
所以半導(dǎo)體配套的冷水機(jī)，過流部件一般用不銹鋼材質(zhì)，水箱、管路、水泵都要符合潔凈要求。
要求三：流量和壓力穩(wěn)定
半導(dǎo)體設(shè)備的冷卻通道比較精密，對水流量和壓力的穩(wěn)定性要求高。
流量波動會造成溫度波動，影響工藝
壓力不穩(wěn)可能造成設(shè)備內(nèi)部冷卻通道氣蝕或者流量不足
一般配高性能水泵，有的還加穩(wěn)壓裝置，保證出口壓力穩(wěn)定
多臺設(shè)備共用一臺冷水機(jī)時(shí)，要做好流量分配，每臺設(shè)備的水量都要夠
要求四：多路冷卻，分別控溫
一臺半導(dǎo)體設(shè)備可能有好幾個(gè)冷卻點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)的溫度要求還不一樣。
比如腔體冷卻、電*冷卻、電源冷卻，要求的溫度可能不同
冷水機(jī)需要支持多路出水、分別控溫，或者配多臺冷水機(jī)分別供應(yīng)
普通單溫冷水機(jī)滿足不了，要選雙溫、多溫機(jī)型，或者配套換熱單元
要求五：可靠性要求*高
半導(dǎo)體工廠一條產(chǎn)線投資巨大，冷水機(jī)停機(jī)造成的損失可能是每小時(shí)幾萬甚至幾十萬。
冷水機(jī)必須能 24 小時(shí)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，故障率要低
重要產(chǎn)線一般配備用冷水機(jī)，一用一備，或者多臺并聯(lián)，一臺壞了其他的頂上
要有完善的保護(hù)功能：高低壓保護(hù)、水流保護(hù)、超溫保護(hù)、缺相保護(hù)等
報(bào)警功能要完善，出問題及時(shí)通知，不能等設(shè)備壞了才發(fā)現(xiàn)
要求六：材質(zhì)和潔凈度
半導(dǎo)體行業(yè)對金屬離子析出、顆粒污染很敏感。
過流部件用 304 或 316 不銹鋼，不用普通碳鋼、銅
水箱要密封，防止灰塵、雜質(zhì)進(jìn)入
管路焊接要規(guī)范，內(nèi)部不能有焊渣、氧化皮
新機(jī)器安裝前要沖洗干凈，把管路里的雜質(zhì)沖掉
選型的幾個(gè)要點(diǎn)
先確認(rèn)溫控精度要求：±0.5℃ 還是 ±0.1℃，精度越高價(jià)格越貴，按實(shí)際需求選
確認(rèn)水質(zhì)要求：是用去離子水還是普通純凈水，要不要做全不銹鋼配置
確認(rèn)冷卻路數(shù)：單路還是多路，每路溫度要求是否一樣
確認(rèn)可靠性要求：要不要配備用機(jī)，要不要雙壓縮機(jī)配置
確認(rèn)安裝環(huán)境：潔凈車間還是普通廠房，對噪音、振動有沒有要求
跟設(shè)備廠家確認(rèn)接口：冷卻水的流量、壓力、溫度、接口尺寸，按設(shè)備要求來配
常見的誤區(qū)
誤區(qū)一：普通冷水機(jī)就能用。普通冷水機(jī)溫控精度 ±1℃，滿足不了半導(dǎo)體精密工藝的要求，水質(zhì)和材質(zhì)也不達(dá)標(biāo)。半導(dǎo)體行業(yè)要用精密冷水機(jī)。
誤區(qū)二：只看制冷量，不看精度和水質(zhì)。制冷量夠了，但溫度波動大、水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，一樣用不了。半導(dǎo)體冷水機(jī)，精度和水質(zhì)跟制冷量同樣重要。
誤區(qū)三：不配備用機(jī)。半導(dǎo)體產(chǎn)線停機(jī)損失大，重要設(shè)備建議一用一備，或者多臺并聯(lián)，避免一臺壞了全線停產(chǎn)。
誤區(qū)四：冷水機(jī)直接接設(shè)備。半導(dǎo)體設(shè)備對水質(zhì)要求高，冷水機(jī)的水一般不直接進(jìn)設(shè)備，中間加板式換熱器隔離，避免污染設(shè)備水路。
半導(dǎo)體行業(yè)的冷水機(jī)，核心就六條：精度高、水質(zhì)好、流量穩(wěn)、多路控溫、可靠性高、材質(zhì)潔凈。這幾條滿足了，才能配得上半導(dǎo)體產(chǎn)線的要求。