芯片制造:半导体工艺与设备
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2.3.3 循环冷却水系统

在芯片制造的过程中,必须经过多种加工工艺的处理。设备在生产及测试等制造过程中会产生热量。工艺循环冷却水系统为厂区洁净室设备提供在制造过程中所需的冷却水。该系统运行时,需要稳定的流量、压力和温度,以及良好的水质,并且能长期连续运行[9]

常用的工艺循环冷却水系统流程如图2.7所示。常用的工艺循环冷却水系统的组成部分包括水箱(提供供应的水源及收集回水,同时可加入药剂以调整水质)、水泵(提供足够的动力将冷却水送至用户侧)、热交换器(让冷却水与冰水进行热交换,保证冷却水供水的温度稳定)、变频器(改变运转频率,可控制水泵出口达到相应的输出压力)、过滤器(将水中杂质过滤掉,以免工艺设备堵塞)。

工艺循环冷却水系统为工艺设备提供温度、压力稳定的冷却水系统,达到把设备生产时产生的热量持续带走的目的。温度的稳定性通过温度传感器控制热交换器侧冰水阀门的开度,使工艺冷却水的供水温度保持在满足设备生产运行的范围内。通过控制泵的运行频率使主系统的压力保持稳定,从而为设备末端提供稳定的冷却水供应。同时工艺循环冷却水在供应给设备时还要保持其pH值和电导率在一定的范围内,如果pH值和电导率在循环过程中上升,要根据实际情况进行排水,并把pH值和电导率控制在一定范围内,保证供给设备的水质是满足设备需求的。若整个工艺循环冷却水系统在循环过程中水箱液位降低,会及时补进去离子水,以保证系统的运行稳定。如果去离子水无法补给,亦可采用自来水进行紧急补水。

图2.7 常用的工艺循环冷却水系统流程