随着芯片制程迈入纳米时代，温控的精度与稳定性已不再是“加分项”，而是决定产品良率的关键。一次小小的温升失控，可能引发薄膜厚度不均、光刻图形偏移或焊接空洞；仅仅0.1℃的温度波动，足以导致整片晶圆报废。在这一背景下，直接换热式冷水机（Direct Heat Exchange Chiller）凭借无中间传热介质、高效热传导、毫秒级响应等优势，正在成为半导体先进制程中不可或缺的核心温控装备。

▲直接换热式冷水机

在光刻工艺中，激光光源和投影物镜对温度波动非常敏感。微小的热漂移会导致成像偏移，直接影响线宽控制。直接换热式冷水机依靠PID算法和高精度板式换热器，将温度波动精准控制在±0.1℃以内，确保光刻胶曝光能量高度一致，保障图形精度不受影响。

反应腔的冷却液温度不均匀，气体分布就会乱，薄膜厚度也会随之变化。直接换热冷水机的高精度控温，能有效优化反应气体的温度分布，显著提升晶圆薄膜的均匀性。

抛光液温度一变，去除率就跟着变，导致晶圆表面凹凸不平。采用直接换热式冷水机对抛光液进行实时恒温控制，能有效抑制热胀冷缩效应，保障纳米级平整度。

车规级芯片需要经历–40℃→25℃→125℃三温循环测试。传统温控设备普遍存在变温速度慢、能耗高等问题。相比之下，直接换热式冷水机拥有-20℃~+80℃的宽温域覆盖以及快速温变能力，不仅能大幅缩短测试周期，还能有效减少焊接空洞，从而提升TEC封装可靠性。

我国在直接换热式冷水机领域呈现出“双强并存”的格局：高端市场仍由外资品牌主导，而本土企业正凭借定制化服务加速替代进口设备。FerroTec先导热电依托强大的技术储配，严苛的生产制造工艺，紧密结合国内Fab厂和设备厂商的实际需求，推出多款定制化机型，灵活适配光刻、刻蚀、薄膜沉积、CMP等多样化制程场景，赢得业内广泛好评。针对行业痛点，我们主要做了两件事：

一是优化流路控制逻辑：通过改进启停策略，有效避免传统电磁阀动作时冷却液或厂务水对板式换热器造成的水锤冲击，从源头降低泄漏风险，提升系统长期可靠性；

二是自主研发电动分流器模块：实现冷却流量的智能动态分配，单台冷水机可稳定支持多台工艺设备（PM），显著降低客户的初期设备投入与后期运维成本。

FerroTec先导热电始终从客户实际需求出发——不仅能为客户提供精密控温设备，还能帮助客户拆解问题、匹配方案。从选型、部署到全生命周期运维，全程提供专业技术支持，确保设备在严苛半导体环境中长期、稳定、高效运行。

未来，随着半导体制程不断升级，直接换热式冷水机将深化与制造执行系统的融合，以更高精度、更优能效为半导体产业发展提供核心制程。FerroTec先导热电也将继续紧跟产业发展趋势，为客户提供可靠的冷水机设备和全面的温控解决方案。