半导体恒温冷却系统 Chiller是半导体制造过程中的辅助设备,主要用于准确控制工艺设备或环境的温度,以保障制程稳定性、设备寿命和芯片良率。其应用贯穿晶圆制造、封装测试等多个环节。

一、半导体 Chiller 的核心作用
移除高热负荷:半导体设备(如刻蚀机、CVD、离子注入机)运行时产生大量热量。
维持恒温精度:关键工艺需 ±0.1℃ 甚至更高控温精度,避免热漂移影响对准或薄膜均匀性。
防止热变形:机械部件(如光刻机平台)受热膨胀会导致纳米级定位误差。
保障工艺重复性:温度波动直接影响薄膜沉积速率、刻蚀选择比等关键参数。
二、主要应用场景
- 前道晶圆制造(Wafer Fabrication)
光刻机(Lithography)——冷却投影物镜、晶圆台、激光光源,控温精度达 ±0.1℃,防止光学畸变与对准偏移
刻蚀机(Etch)——冷却射频电、腔体壁,稳定等离子体温度,控制刻蚀速率与形貌
化学气相沉积(CVD/PVD)——控制反应腔温度,确保薄膜厚度与成分均匀性(如SiO₂、Si₃N₄、金属层)
离子注入机(Ion Implanter)——冷却靶材、束流管道,防止过热导致束流发散或设备损坏
扩散/氧化炉——辅助快速降温(Quenching)或稳定高温区边缘温度
典型要求:
温度范围:15–30℃(常温控温)或 5–45℃ 可调
精度:±0.1℃ ~ ±0.5℃
介质:超纯水(UPW, Ultra Pure Water)或去离子水(DI Water)
- 后道封装与测试(Packaging & Testing)
晶圆研磨/减薄(Back Grinding)——冷却主轴与工作台,防止硅片因摩擦过热破裂
贴片(Die Attach)——控制热压头温度,确保银胶/焊料固化一致性
塑封(Molding)——冷却模具,缩短固化周期,减少翘曲
高温老化测试(Burn-in)——提供稳定冷源,配合加热系统实现温度循环(-65℃ ~ +150℃)
探针台(Probe Station)——冷却探针卡与样品台,支持低温电性测试(如77K液氮模拟)
此阶段可能使用半导体恒温冷却系统 Chiller(-40℃ ~ +100℃),尤其在可靠性测试中。
从光刻到封装,从常温冷却到高低温循环,其性能直接关系到芯片的良率、性能与可靠性。随着国产半导体设备崛起,本土厂商正加速突破,如需针对特定设备(如ICP刻蚀机、PECVD、探针台)选择半导体恒温冷却系统 Chiller配置,冠亚恒温刘经理(13912479193)可提供详细参数需求。
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