晶圆加热盘温度不均匀原因深度分析

加热元件（如内置电阻丝、碳化硅加热片）排布不对称（如边缘元件间距过大、中心元件密度不足），导致热量生成不均；

部分加热元件老化 / 损坏（如电阻丝断裂、碳化硅片性能衰减），出现 “局部不发热”，形成冷点；

加热元件与加热盘基材接触不良（如存在间隙、焊接松动），热量无法有效传导至基材全域。

基材材质不均（如采用的铝合金 / 陶瓷基材存在杂质、晶粒不均匀），导热系数局部差异＞5%，导致热量传导速度不一致；

基材加工精度不足（如表面平整度偏差＞0.1mm、存在微小变形），局部区域厚度不均（如边缘薄于中心），薄处热量易散失，形成冷点；

基材存在加工缺陷（如内部裂纹、气孔），阻碍热量传导，形成 “隔热区”。

加热盘表面耐高温涂层（如氮化铝、碳化硅涂层）局部脱落 / 磨损，裸露基材导热系数与涂层差异大，导致接触晶圆时热量传递不均；

加热盘表面存在划痕、凹陷，与晶圆接触时形成 “间隙”（空气隔热），局部晶圆无法有效吸热，形成冷点。

测温点数量不足（如 12 英寸加热盘仅设置 3 个测温点，未覆盖边缘、半径 1/2 处等关键区域），无法捕捉局部温度偏差；

测温点位置偏差（如将测温点设置在加热元件正上方，而非加热盘基材表面），检测的是 “元件温度” 而非 “实际传导至基材的温度”；

测温传感器精度不足（如采用的铂电阻精度仅 ±0.5℃，无法满足半导体 ±0.1℃的检测需求），微小温差被忽略，导致补偿不及时。

温控算法缺陷（如采用 “简单比例调节”，未加入积分 / 微分环节），对局部温差的补偿速度慢（响应时间＞500ms），无法跟上热量变化；

功率调节模块故障（如可控硅、继电器接触不良），局部加热分区无法及时增减功率，导致温差累积；

多分区控温不同步（如中心分区功率已上调，但边缘分区延迟 1-2 秒响应），形成短暂温差。

加热盘供电电压 / 电流不稳定（如波动 ±5% 以上），导致加热元件实际功率随供电变化，热量生成不均；

多分区加热共用供电回路，某一分区功率变化时（如补偿冷点时增大功率），影响其他分区供电，引发连锁温差。

晶圆自身平整度偏差（如翘曲度＞0.1mm），与加热盘表面形成间隙，空气隔热导致局部热量传递不足；

加热盘表面存在颗粒污染（如镀膜过程中残留的薄膜碎屑），颗粒支撑晶圆形成 “点接触”，局部无法有效吸热；

真空腔体压力不稳定（如 CVD 工艺中真空度波动＞10Pa），导致加热盘与晶圆间的热传导（热辐射 + 气体传导）效率变化，局部温差扩大。

腔体侧壁散热过快（如冷却水管局部堵塞，导致侧壁温度偏低），加热盘边缘热量通过热辐射传递至侧壁，形成冷点；

腔体内部气流紊乱（如 CVD 工艺中反应气体进气口分布不均），局部气流带走热量（如进气口正对区域温度偏低）；

加热盘与腔体其他部件（如定位销、传感器支架）接触，形成 “热桥”，局部热量被导出，形成冷点。