单通道水冷机single channel chiller在半导体制造与材料研究中的应用

2025 年 7 月 4 日新闻中心行业新闻 320

　　超低温制冷技术作为现代工业和科研领域的控温设备，单通道水冷机single channel chiller通过准确控制温度，为复杂的工艺和实验提供稳定的低温环境，推动相关领域的技术进步和创新发展。

　　一、单通道水冷机single channel chiller的技术原理与系统构成

　　1、制冷循环的低温实现机制

　　单通道水冷机single channel chiller通常采用复叠式制冷循环或多级压缩制冷循环来达到低温环境。复叠式制冷系统由制冷循环组成，通过中间换热器进行热量传递。高温级使用中温制冷剂，低温级采用低温制冷剂，从而实现更低的温度输出。多级压缩制冷循环则通过多个压缩机串联工作，逐步提高制冷剂的压力和温度，再经过节流降压实现制冷，这种系统可以在零下低温区间表现出稳定的制冷性能。

　　2、系统核心部件的技术配置

　　压缩机作为制冷机组的动力源，在超低温中多选用半封闭螺杆压缩机或活塞压缩机。半封闭螺杆压缩机具有排气量大、效率高的特点，适合大冷量需求；活塞压缩机则在低温工况下可靠性强，能适应较宽的温度范围。蒸发器和冷凝器多用板式换热器，其紧凑的结构和传热性能，可减少制冷剂充注量并提升换热效率。

　　二、单通道水冷机single channel chiller在半导体领域的应用

　　1、芯片制造中的低温工艺控制

　　在半导体芯片制造过程中，离子注入、刻蚀等关键工艺需要严格的温度控制。单通道水冷机single channel chiller为离子注入设备提供低温环境，降低硅片表面的离子损伤，提高注入离子的均匀性。刻蚀工艺中，低温环境可控制副反应的发生，提升刻蚀速率的一致性和刻蚀图形的精度。

　　2、半导体材料的低温测试与筛选

　　半导体材料的电学性能对温度要求高，单通道水冷机single channel chiller为材料测试提供稳定的低温环境。在晶圆级测试中，检测芯片在不同低温下的漏电特性、阈值电压漂移等参数，筛选出性能稳定的芯片。此外，单通道水冷机single channel chiller还用于半导体封装后的可靠性测试，模拟苛刻低温工况下的焊点疲劳和材料热应力，评估器件的使用周期。

　　三、单通道水冷机single channel chiller的选型与应用要点

　　1、温度范围与制冷量的匹配

　　选型时需根据具体应用需求确定温度范围，半导体刻蚀工艺通常需要较低的温度，而材料研究可能需要更低温度。制冷量的计算需考虑设备的热负荷，包括工艺过程的发热量、环境漏热等。

　　2、制冷剂的选择与系统安全性

　　单通道水冷机single channel chiller常用制冷剂，需根据温度要求选择。使用时需注意系统的密封性；更符合设备要求。系统应配置压力保护、温度超限保护等安全装置，在半导体洁净车间使用时，还需选择防爆型机组，避免制冷剂泄漏引发安全事故。

　　3、系统集成与维护支持

　　单通道水冷机single channel chiller的安装需考虑空间布局和管道保温，对于连续运行的科研实验，应选择具有双机冗余设计的机组，避免因设备故障导致实验中断。厂家需确保设备出现故障时，提供设备校准服务，保证机组的稳定运行。

单通道水冷机single channel chiller通过准确的温度控制和可靠的系统性能，在半导体制造和科研领域实现了突破性应用，推动了制造和前沿科学研究的发展。