在半导体制造工艺中，刻蚀是一个重要环节，是用物理或化学方法有选择性的去除材料的工艺过程，而温度是影响物理和化学反应的重要因素。因此，晶片温度的精度及均匀性是刻蚀工艺中的关键参数，其温度控制是通过控制静电卡盘加热丝和周边均热材料参数实现的。所以，对静电卡盘温度进行精确并具有可重复性的测量和控制十分重要。　　本文从工程实际出发，针对静电卡盘表面温度的仿真实测和参数的优化设计进行了研究，通过有限元方法对厂家提供的静电卡盘实体进行模型建立和仿真模拟，并通过实测值验证了模型建立的正确性。为厂家提供静电卡盘工作时稳态及瞬态表面温度分布，且通过与厂家协商、分析，对静电卡盘结构进行了优化设计。　　本研究所做的工作和主要内容可以归纳为以下几个方面：　　一、介绍了半导体工艺过程中的刻蚀技术以及等离子体刻蚀机静电卡盘工作原理，并且研究了导热理论，为静电卡盘的建模、仿真、实测以及优化设计提供了理论基础。　　二、进行了静电卡盘模型的建立、求解，通过对静电卡盘模型进行稳态和瞬态仿真且分别与静电卡盘实际测量结果进行对比，验证了仿真方法的正确性。可以为厂家提供静电卡盘正常工作时的表面温度分布，并为厂家提供改进静电卡盘设计的参考依据。　　三、通过前面的仿真模拟测量数据，与厂家协商分析后，对静电卡盘结构进行了优化设计，帮助厂家设计了第二款静电卡盘设备。并且通过有限元分析方法对第二款静电卡盘进行了仿真模拟，证明了第二款静电卡盘表面温度分布的确得到了优化和改善。　　四、最后，本论文又针对总装备项目对真空环境下无损测量半导体器件工作温升的方法进行了科学研究。即利用真空环境中不存在空气对流散热，悬浮在真空环境中的半导体器件会趋向于均匀温度分布的特点，对器件注入特定数量的能量。经过温度均匀过程后，利用测量器件壳温获得器件工作温升及热阻。通过仿真讨论了该方法的可行性，并利用功率VD-MOS器件在实验上取得了一些初步的成果。