半導體冷水機作用：為晶圓前道制造、后道封裝測試提供高精度、高潔凈、低雜質恒溫循環介質（去離子水、乙二醇、氟化液等），控制設備與晶圓溫度，抑制熱脹、保證工藝重復性與芯片良率，和普通工業冷水機的差異：高控溫精度、高電阻率回路、防顆粒、抗電磁干擾。

一、晶圓前道制造 

1. 光刻工藝 Photolithography

冷卻對象：DUV/EUV 激光光源、投影物鏡、掩膜臺、涂膠顯影單元

工藝原理：將掩膜電路圖形曝光轉移到晶圓光刻膠；光學元件熱膨脹會直接造成線寬偏移、套刻誤差，是先進制程嚴格溫控環節

溫控參數：常規 ±0.05~±0.1℃；EUV 光源可達 ±0.01℃甚至更高；介質多用高純度去離子水

冷水機要求：高穩定性、低脈動流量，多通道獨立控溫，潔凈回路

2. 刻蝕工藝 Etch（干法等離子刻蝕為主）

冷卻對象：反應腔壁、射頻電源、靜電卡盤 ESC、匹配器

工藝原理：等離子體選擇性刻蝕薄膜，高頻射頻持續產熱；溫度波動改變等離子密度、刻蝕速率、選擇比、晶圓形貌；部分深冷刻蝕需要低溫介質

溫控參數：常規腔體 0~30℃；特種深冷刻蝕 -40~-20℃；精度 ±0.05~±0.1℃

冷水機要求：多回路獨立控溫；接觸介質部件可選鈦 / PFA 耐腐蝕材質；抗等離子電磁干擾

3. 薄膜沉積 CVD / PVD / ALD

冷卻對象：反應腔、晶圓基座、靶材、氣體管路、電源模塊

工藝原理：在晶圓表面生長絕緣 / 金屬薄膜；腔體溫差會造成薄膜厚度不均、組分漂移、副產物顆粒附著腔壁；ALD 對溫度均勻性要求極高

溫控參數：10~40℃，部分工藝寬溫 - 20~+80℃；波動≤±0.1℃

冷水機要求：冷熱一體（制冷 + 輔助加熱），穩定基座溫度，防止前驅體冷凝

4. 離子注入 Ion Implant

冷卻對象：離子源、加速器電極、磁體、晶圓靶盤

工藝原理：高能離子轟擊硅片進行摻雜；離子束轟擊產生大量熱量，晶圓過熱會造成晶格損傷、摻雜濃度分布偏移、束流發散

溫控參數：-20~+80℃；精度 ±0.05℃

冷水機要求：強抗電磁干擾設計，穩定束流部件溫度

5. CMP 化學機械拋光

冷卻對象：研磨頭、拋光液循環系統、拋光墊背板

工藝原理：機械研磨 + 化學腐蝕平坦化晶圓；拋光液受熱變質、拋光墊熱變形，直接影響晶圓全局平整度與碟形缺陷

溫控參數：15~30℃；精度 ±0.1~±0.5℃

冷水機要求：穩定拋光液回路，流量壓力穩定

6. 單晶爐 / 外延爐

冷卻對象：爐體、坩堝、水冷電極

工藝原理：硅單晶生長、硅 / 化合物半導體外延；控溫穩定晶體熱應力，降低位錯缺陷，保證晶棒 / 外延層均勻性

溫控參數：20~45℃；精度 ±0.2℃

7. 濕法清洗 Wet Clean

冷卻對象：清洗槽化學藥液循環、槽體夾套

工藝原理：酸堿溶劑去除晶圓顆粒、有機物；藥液溫度影響清洗速率與表面粗糙度

溫控參數：常溫區間，精度 ±0.2℃；管路 PFA 耐腐蝕材質

8. 量測設備（SEM、AFM、探針臺）

冷卻對象：電子槍、光學鏡組、載臺

工藝原理：晶圓圖形、膜厚、缺陷檢測；微小溫度漂移會造成測量數據偏差

溫控參數：±0.1℃高精度恒溫

二、后道封裝與測試場景

1. 芯片可靠性測試

工藝：高低溫循環測試、熱沖擊、老化測試；冷水機配合冷熱臺模擬芯片高低溫工況，驗證器件穩定性

溫度區間：-40℃~+150℃寬溫域切換

2. 封裝工藝（塑封、固晶、焊線）

冷卻對象：塑封模具、固晶頭、鍵合設備主軸

工藝原理：控制環氧樹脂固化溫度，防止芯片翹曲、分層、內應力缺陷

江蘇康士捷工業控溫設備 產品規格匯總

一、全系列溫度機型覆蓋

高溫型：5℃～35℃

中溫型：-5℃～-40℃

低溫型：-40℃～-80℃

極低溫型：-150℃～-80℃

冷熱兩用型：-150℃～+300℃

二、設備定制及功能配置

制冷量規格齊全，可適配不同工況負荷

可選特殊機型：防爆型、防腐型、撬裝式、變頻型

支持非標定制，按需適配現場安裝及工藝要求

控溫精度可選：溫度穩定精度 ±0.1℃等

江蘇康士捷機械設備有限公司

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