面板水冷机准确温度调节与多重稳定性技术配套使用于半导体晶圆加工

2025年7月17日行业新闻 Panel Chiller 面板水冷机290

　　在晶圆加工过程中，温度环境的细微波动都可能导致器件性能偏差甚至失效。面板水冷机作为核心温控设备之一，通过准确的温度调节与稳定的系统运行，为晶圆制造全过程提供可靠的热环境保障，成为影响加工良率的关键因素。

　　面板水冷机的温控精度主要体现在温度控制范围、调节精度及均匀性三个维度。这类设备的温度控制范围宽泛，且控制精度高，可满足不同工艺阶段对温度的严苛要求。在单一介质控温技术支持下，设备能够实现连续温度调节，无需中途更换导热介质，避免了因介质更换导致的温度波动。对于晶圆加工中的测试环节，确保晶圆表面各区域温度一致性。

　　设备采用多种技术手段保障温控精度的实现。制冷循环系统采用全密闭设计，配备磁力驱动泵，结合氦检测与连续运行拷机测试，避免了因系统泄漏或部件疲劳导致的温度漂移。在控制算法上，结合PID、前馈PID及无模型自建树等多种算法，通过PLC可编程控制器实现温度的快速响应与准确调控，确保在负载变化时仍能维持设定温度。电子膨胀阀的应用则实现了制冷剂流量的准确调节，进一步提升温度控制的灵敏度。

　　运行稳定性是面板水冷机保障晶圆加工良率的另一要素。设备在结构设计上采用模块化理念，单独的制冷循环风机组可连续长时间工作，自动除霜功能确保除霜过程不影响库温稳定。冗余变频设计实现故障自切换，当双泵同时运行时，可通过超频提升换热量，避免单点故障导致的工艺中断。密闭循环系统设计使低温环境下不吸收空气中水份，不挥发导热介质，同时具备低温自动补充导热介质功能，维持系统参数稳定。

　　在关键工艺环节的稳定性保障方面，面板水冷机通过控温精度，为晶圆测试提供宽泛的温度环境，其升温与降温速率根据工艺需求可快速切换，且全过程温度波动控制在允许范围内。

　　面板水冷机的智能化监控系统为运行稳定性提供了技术支撑。设备配备多种传感器，对排吸气温度、冷凝温度、冷却水温度、进出液体温度、用电功率及各部件电流电压等参数进行实时监测。彩色触摸屏可显示温度曲线、压力变化及警告信息，支持Excel数据导出功能，便于操作追溯温度变化趋势。

　　针对不同晶圆加工场景，面板水冷机机形成了多元化的稳定性解决方案。直冷型制冷机组通过将制冷剂直接通入目标控制元件换热，换热效率大幅提升，特别适用于换热面积小但换热量大的工艺加工场景；大型制冷分配单元采用防凝露控制、漏液检测及加强抗干扰设计，在高功率密度晶圆测试中维持稳定的散热的能力；而循环风控温装置通过模块化设计实现备用机快速替换，确保长时间连续生产中的温度稳定。在维护保障体系方面，设备出厂前均经过带负载测试，确保交付状态的稳定性。

面板水冷机通过高精度的温度控制与稳定的运行表现，其在温度调节精度、系统稳定性、智能化监控及维护服务等方面的技术特性，直接减少了因温度波动导致的晶圆问题。随着晶圆制造技术的不断发展，温控设备的精度与稳定性将进一步提升，持续助力半导体产业的发展。