半导体冷水机作用：为晶圆前道制造、后道封装测试提供高精度、高洁净、低杂质恒温循环介质（去离子水、乙二醇、氟化液等），控制设备与晶圆温度，抑制热胀、保证工艺重复性与芯片良率，和普通工业冷水机的差异：高控温精度、高电阻率回路、防颗粒、抗电磁干扰。

一、晶圆前道制造 

1. 光刻工艺 Photolithography

冷却对象：DUV/EUV 激光光源、投影物镜、掩膜台、涂胶显影单元

工艺原理：将掩膜电路图形曝光转移到晶圆光刻胶；光学元件热膨胀会直接造成线宽偏移、套刻误差，是先进制程严格温控环节

温控参数：常规 ±0.05~±0.1℃；EUV 光源可达 ±0.01℃甚至更高；介质多用高纯度去离子水

冷水机要求：高稳定性、低脉动流量，多通道独立控温，洁净回路

2. 刻蚀工艺 Etch（干法等离子刻蚀为主）

冷却对象：反应腔壁、射频电源、静电卡盘 ESC、匹配器

工艺原理：等离子体选择性刻蚀薄膜，高频射频持续产热；温度波动改变等离子密度、刻蚀速率、选择比、晶圆形貌；部分深冷刻蚀需要低温介质

温控参数：常规腔体 0~30℃；特种深冷刻蚀 -40~-20℃；精度 ±0.05~±0.1℃

冷水机要求：多回路独立控温；接触介质部件可选钛 / PFA 耐腐蚀材质；抗等离子电磁干扰

3. 薄膜沉积 CVD / PVD / ALD

冷却对象：反应腔、晶圆基座、靶材、气体管路、电源模块

工艺原理：在晶圆表面生长绝缘 / 金属薄膜；腔体温差会造成薄膜厚度不均、组分漂移、副产物颗粒附着腔壁；ALD 对温度均匀性要求极高

温控参数：10~40℃，部分工艺宽温 - 20~+80℃；波动≤±0.1℃

冷水机要求：冷热一体（制冷 + 辅助加热），稳定基座温度，防止前驱体冷凝

4. 离子注入 Ion Implant

冷却对象：离子源、加速器电极、磁体、晶圆靶盘

工艺原理：高能离子轰击硅片进行掺杂；离子束轰击产生大量热量，晶圆过热会造成晶格损伤、掺杂浓度分布偏移、束流发散

温控参数：-20~+80℃；精度 ±0.05℃

冷水机要求：强抗电磁干扰设计，稳定束流部件温度

5. CMP 化学机械抛光

冷却对象：研磨头、抛光液循环系统、抛光垫背板

工艺原理：机械研磨 + 化学腐蚀平坦化晶圆；抛光液受热变质、抛光垫热变形，直接影响晶圆全局平整度与碟形缺陷

温控参数：15~30℃；精度 ±0.1~±0.5℃

冷水机要求：稳定抛光液回路，流量压力稳定

6. 单晶炉 / 外延炉

冷却对象：炉体、坩埚、水冷电极

工艺原理：硅单晶生长、硅 / 化合物半导体外延；控温稳定晶体热应力，降低位错缺陷，保证晶棒 / 外延层均匀性

温控参数：20~45℃；精度 ±0.2℃

7. 湿法清洗 Wet Clean

冷却对象：清洗槽化学药液循环、槽体夹套

工艺原理：酸碱溶剂去除晶圆颗粒、有机物；药液温度影响清洗速率与表面粗糙度

温控参数：常温区间，精度 ±0.2℃；管路 PFA 耐腐蚀材质

8. 量测设备（SEM、AFM、探针台）

冷却对象：电子枪、光学镜组、载台

工艺原理：晶圆图形、膜厚、缺陷检测；微小温度漂移会造成测量数据偏差

温控参数：±0.1℃高精度恒温

二、后道封装与测试场景

1. 芯片可靠性测试

工艺：高低温循环测试、热冲击、老化测试；冷水机配合冷热台模拟芯片高低温工况，验证器件稳定性

温度区间：-40℃~+150℃宽温域切换

2. 封装工艺（塑封、固晶、焊线）

冷却对象：塑封模具、固晶头、键合设备主轴

工艺原理：控制环氧树脂固化温度，防止芯片翘曲、分层、内应力缺陷

江苏康士捷工业控温设备 产品规格汇总

一、全系列温度机型覆盖

高温型：5℃～35℃

中温型：-5℃～-40℃

低温型：-40℃～-80℃

极低温型：-150℃～-80℃

冷热两用型：-150℃～+300℃

二、设备定制及功能配置

制冷量规格齐全，可适配不同工况负荷

可选特殊机型：防爆型、防腐型、撬装式、变频型

支持非标定制，按需适配现场安装及工艺要求

控温精度可选：温度稳定精度 ±0.1℃等

江苏康士捷机械设备有限公司

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