刻蚀工艺不稳定？一定是你的温控系统没跟上！
1.刻蚀工艺对温度的要求
在半导体制造中，刻蚀（Etch）工艺是将光刻胶图形精确转移到硅片上的关键制程，其质量直接决定产品的性能和良率。温度变化会显著影响刻蚀速率、选择性和工艺稳定性。
随着先进制程的发展，刻蚀工艺对温度的要求越来越严苛。以5nm及以下制程为例，其温度波动必须控制在±0.05℃超精密范围内。每0.1℃偏差就可能导致刻蚀速率变化1%以上，进而影响关键尺寸精度和图形转移的保真度。
2.不同刻蚀工艺面临的温控挑战
干法刻蚀/RIE：在干法刻蚀中，电极温度必须控制在±0.1℃以内——温度波动会显著影响等离子体的均匀性，进而导致刻蚀效果不稳定。腔体对热平衡的要求非常严格，局部温差若超过1℃就可能导致刻蚀剖面变形。在高深宽比刻蚀时，侧壁温度梯度需保持稳定，否则易造成刻蚀图案关键尺寸的偏差。
湿法刻蚀：湿法刻蚀中使用的刻蚀液体多为强酸强碱，它们不仅有极强腐蚀性，在发生化学反应时还会产生剧烈的温度变化。由于反应速率对温度变化极为敏感，因此大容量槽体的温度控制响应时间必须控制在30秒以内，并且槽液温度均匀性需优于±0.3℃。
原子层刻蚀/ALE： 在原子层刻蚀工艺中，要求温度切换响应速度达到1℃/秒的瞬态控制能力，且周期性温度波动需压制在±0.05℃范围内。此外，由于工艺过程中涉及多个区域的独立控温，各区域之间的温差需小于0.3℃。这些差异化挑战，要求温控系统在具备超高精度的同时拥有快速响应能力和卓越的运行稳定性。
3.FerroTec温控设备在刻蚀工艺中的应用
FerroTec在温控行业深耕多年，凭借±0.01°C的超高控温精度和高效的热交换性能，在半导体温控领域树立了行业标杆。其产品已广泛应用于全球多家顶尖芯片制造商的先进制程产线，助力提升工艺稳定性和生产效率。
针对半导体刻蚀工艺，FerroTec专门研发了精密温控模块。该模块采用独特的双通道设计，搭载智能温控算法系统，能够根据不同工艺阶段的需求快速切换至相应的温度区间，满足刻蚀工艺对温度控制的严苛要求，从而有效提升刻蚀速率与工艺良品率。
FerroTec刻蚀领域温控解决方案：在硅刻蚀过程中，FerroTec温控系统通过闭环控制将晶圆表面温度稳定在设定范围内，使刻蚀速率偏差控制在2%以内，显著改善了关键尺寸的一致性。据国内某大型Foundry厂报告显示，采用FerroTec温控系统后，刻蚀工艺的CPK（制程能力指数）得到显著提升，以下为部分典型应用案例。
