欧姆龙成功事例 | 等离子刻蚀机上的温度控制方案：通过PID温控抑制不同刻蚀功率下的温度干扰

设备概况

在半导体制造工艺中，光刻、刻蚀和离子注入是三大核心工艺环节。在集成电路制造过程中，刻蚀工艺通常在热盘对晶圆进行稳定加热的条件下进行，通过等离子体对晶圆表面进行选择性刻蚀，从而形成所需的电路图形。在12英寸28nm芯片制程中，刻蚀均匀性是关键工艺指标，而温度控制是保证刻蚀均匀性的决定性因素。

课题

如何创新温度波动干扰抑制算法，实现刻蚀启辉时温度波动抑制在±0.5℃内，满足刻蚀工艺温控的要求？

解决方案

1. 在传统PID控制的基础上，增加前馈补偿通道，消除刻蚀启辉干扰，抑制干扰带来的温度扰动。

2. 利用Matlab数字化技术平台融合产品与应用，配合巧妙的前馈干扰抑制算法，将不同刻蚀功率下的温度干扰抑制在±0.5℃以内，刻蚀启辉温度的干扰抑制从2.3℃降低至±0.48℃，满足客户刻蚀工艺温控需求。

系统配置

实现价值

【工程师层】

■ 采用前馈控制算法，有效抑制温度干扰，降低温度波动，实现多分区热盘的同步升温控制。

【管理层】

■ 通过精确调控温度参数影响刻蚀速率，提升加工精度，同时优化能源利用效率。

【经营层】

■ 依托精密工艺创新与流程优化，赋能客户价值提升，服务产业高质量发展需求。

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