在刻蚀镀膜车间中,Chiller通过纯水循环控温系统实现0.5℃高精度冷却,其技术方案围绕传感器优化、热交换效率、动态补偿算法展开:
一、纯水循环控温系统架构
1、双循环独立控温
主循环:采用去离子水+乙二醇混合液作为冷却介质,通过板式换热器与刻蚀机/镀膜机进行热交换。
次级循环:集成微型热管阵列,对高温区域(如离子源、靶材)进行局部强化冷却,温差控制±0.3℃。
2、密闭式纯水设计
电导率监测:实时检测循环水电导率,自动触发树脂交换程序。
压力梯度管理:通过变频泵调节流速,确保腔体内各点水压波动。
二、0.5℃精度实现路径
1、传感器融合技术
冗余测温:在进水口、出水口、刻蚀腔体内部分别布置铂电阻传感器+红外热像仪,数据融合后控温精度提升。
自校准机制:每24小时自动进行冰点校准,消除传感器漂移误差。
2、动态补偿算法
PID+前馈控制:基于历史数据建立温度预测模型,在刻蚀功率变化前0.5秒预调整Chiller功率。
模糊逻辑优化:对非线性热负载(如镀膜过程中的等离子体脉冲)进行动态补偿,响应速度提升3倍。
三、工艺稳定性提升验证
1、刻蚀均匀性改善
硅槽测试:在晶圆刻蚀中,线宽均匀性提升。
深宽比控制:在TSV刻蚀中,深宽比提升。
2、镀膜缺陷率降低
ALD工艺:在200℃沉积Al₂O₃薄膜时,颗粒污染密度降低。
应力控制:通过温度梯度管理,薄膜内应力降低。
四、国内设备商创新方案
冠亚恒温Chiller采用多通道独⽴控温,可以具备单独的温度范围、冷却加热能⼒、导热介质流量等,采⽤独⽴的两套系统,根据所需的温度范围选择采⽤蒸汽压缩制冷,或者采⽤ETCU⽆压缩机换热系统,系统可通⽤膨胀罐、冷凝器、冷却⽔系统等,可以有效减少设备尺⼨,减少操作步骤。
刻蚀镀膜车间用Chiller通过纯水循环+传感器融合+动态算法的技术组合,系统性解决刻蚀镀膜工艺中的温度波动问题,助力半导体制造降本增效。