刻蚀机温度控制升级方案：多分区同步升温，优化刻蚀精度-感算商城

刻蚀机温度控制升级方案：多分区同步升温，优化刻蚀精度

来源：OMRON(欧姆龙)

发布时间：2026-09-28

设备概况

刻蚀机由主控、辅控、温控三大部分组成。温控系统由负责加热的四分区热盘和负责冷却的Chiller构成，共同作用实现反应腔的温度控制。

反应腔内的气体通过电容耦合，形成等离子体；离子在射频作用下，撞击晶圆，实现物理刻蚀，保证刻蚀的深度；中性粒子需要在温度作用下保持活性，实现化学刻蚀，保证刻蚀的宽度。

刻蚀深宽比是衡量刻蚀效果的重要参数之一。温度控制是保证刻蚀效果以及刻蚀效率的关键因素。

课题

■ 如何实现多分区热盘1.5℃/s的快速同步升温？

■ 如何抑制射频启辉阶段的温度波动在±2℃内？

解决方案

采用多分区快速同步升温FB，保证四分区热盘的升温同步性；采用模糊PID控制技术，实现多种升温间隔，以一套PID参数实现控温；采用动态前馈补偿算法，实现启辉阶段，温度抗干扰能力强，受射频能量波动影响小。

系统配置

实现价值

■ 升温速度达2℃/s，超调小于1℃，稳态精度小于±0.15℃；启辉后温度波动小于±1.5℃。刻蚀效率提升15%以上。

■ 自适应性强：一套PID参数实现多种升温，比如小温差间隔0→20℃，大温差间隔0→100℃的控温曲线，在保证控温效果的同时，便于客现场工程师的调试维护。

■ 抗干扰能力强：动态前馈补偿算法实现高功率RF射频能量开启/关闭后，温度波动小于±2℃，稳态温度小于±0.15℃。

经营层：协同客户推进设备开发与技术攻关，支持本土供应链能力建设需求。

业务层：优化温控精度与效率关键指标，支持客户制程能力进阶行业基准水平。

现场层：多路温控方案，提升温度同步性，控制效果满足技术要求。

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