CO?制冷機(以CO?為制冷劑)在半導體領域主要用于工藝冷卻、超臨界流體處理及環境控溫,其穩定、有效且準確的特性,正逐步替代傳統含氟制冷劑。

一、半導體制造對冷卻的需求
半導體制造對溫度控制要求苛刻,具體需求包括:
工藝設備冷卻(光刻、蝕刻、離子注入等):-10℃~ +30℃,控溫精度±0.5℃或更高,設備內部冷卻水/液需恒定低溫,以保持工藝穩定性和良率。
超臨界CO?清洗/干燥:31℃~ 60℃(超臨界狀態),控溫精度±1℃,需將CO?冷卻至液態后再加熱至超臨界狀態,實現無損傷清洗與干燥。
芯片清洗伴冷系統:-20℃~ +5℃,控溫精度±1℃,保持液態CO?在輸送過程中不氣化,保證供應穩定性。
潔凈室空調/環境冷卻:+18℃~ +24℃,控溫精度±1℃,維持潔凈室恒溫恒濕,避免熱擾動影響工藝。
測試與可靠性評估:-40℃~ +150℃,控溫精度±0.5℃,芯片測試需快速變溫,CO?制冷機可提供高動態響應。
二、 CO?制冷機在半導體領域的主要應用場景
1. 工藝設備冷卻
CO?制冷機可直接為光刻機、蝕刻機、離子注入機等提供低溫冷卻水(或乙二醇溶液)。
2. 超臨界CO?清洗與干燥
超臨界CO?清洗技術用于晶圓無損清洗,其設備需要先將CO?液化(冷卻),再加熱至超臨界狀態。
3. 芯片清洗伴冷系統
在芯片清洗過程中,液態CO?需要通過伴冷管路保持低溫,防止氣化。
4. 環境與潔凈室冷卻
半導體潔凈室需要恒溫恒濕,CO?制冷機可作為冷水機組的一部分,提供環境友好的冷源。
5. 測試與可靠性評估
芯片在測試過程中需要進行高低溫循環,CO?制冷機可快速提供低溫環境(-40℃甚至更低),配合加熱模塊實現快速變溫,滿足測試標準。
三、CO?制冷機在半導體應用中的優勢
環境友好:CO?的 GWP=1,ODP=0,不受含氟氣體規限制,適合長期使用。
溫度穩定性高:可實現 ±1℃甚至更精度的溫度控制,滿足半導體工藝的苛刻要求。
符合半導體行業標準:適合在半導體廠房中使用。
有效緊湊:CO?單位容積制冷量大,設備體積相對較小,適合空間受限的廠務布局。
安全:無毒、不燃,即使泄漏也不會造成危險。
運輸簡便:CO?不受空運限制,便于供應鏈配置。
CO?制冷機在半導體領域的應用正從輔助冷卻向核心工藝冷卻擴展,尤其是在超臨界CO?清洗、干燥及芯片伴冷等新工藝中。