En campos de fabricación avanzados como circuitos integrados, MEMS y optoelectrónica, la tecnología de grabado ICP se usa ampliamente en procesos clave como el grabado profundo de silicio, el mecanizado de estructuras de alta relación de profundidad y la transferencia de patrones de precisión. La estabilidad y uniformidad del efecto de grabado no solo dependen de la densidad y el control de energía del plasma, sino también de un conjunto de sistemas de suministro de gas altamente limpios, sellados y confiables. En la estructura central de este sistema, los conjuntos de tuberías de acero inoxidable de ultra alta pureza y las juntas de férula dobles juegan un papel insustituible como la "línea de vida del gas".
1. Grabado ICP: presentar los requisitos últimos para el sistema de gas
La máquina de grabado ICP excita el plasma de alta densidad a través de la bobina de inducción superior, y el bajo sesgo del electrodo se utiliza para lograr un grabado anisotrópico alto. Para controlar con precisión la profundidad de grabado y el ángulo de la pared lateral a escala micronanométrica, el tipo, la relación, el caudal y la pureza del gas de reacción deben ser estables y controlables.
En el proceso de grabado real, los gases comunes incluyen:
• Gases halógenos como Cl₂, SF₆, BCl₃: utilizados para grabar silicio, óxidos y otros materiales;
• O₂: agente oxidante o incinerante;
• Ar, He: estabilizador de plasma o gas diluido;
• Subproductos corrosivos: deben ser extraídos por el sistema de vacío a tiempo.
Cualquier pequeña contaminación por gas, fuga o fluctuaciones de flujo puede provocar fallas en el proceso, como grabado desigual, colapso de paredes laterales y contaminación por partículas. Por lo tanto, el sistema de paso de gas no solo debe ser preciso, sino también extremadamente limpio, sin fugas, resistente a la corrosión, estable y confiable, que es el valor central del ensamblaje de tubería de acero de ultra alta pureza.
2. Composición del conjunto de tubería de acero de ultra alta pureza y aspectos técnicos destacados
✅ Composición estructural:
• Tubería de acero inoxidable sin costura 316L (grado EP): tratamiento de pared interna electropulido, rugosidad superficial Ra<0.2μm para evitar la adhesión de partículas y la precipitación;
• Junta de acero inoxidable de doble férula: estructura de sello metálico, resistente a altas temperaturas, alta presión, alta corrosión, para evitar la contaminación orgánica;
• Prueba de estanqueidad al aire de helio: todo el conjunto ha sido detectado por espectrometría de masas de helio para detectar fugas, y la tasa de fuga es inferior a 1×10⁻⁹ Pa·m³/s;
• Puerto estándar CGA/SEMI: Perfectamente compatible con las interfaces de equipos de semiconductores convencionales del mundo.
✅ Ventajas técnicas:
Descripción de las características
Proceso de tratamiento ultralimpio, libre de aceite e impurezas que cumple con los requisitos de suministro de gas 6N (99,9999%)
Alta hermeticidad Diseño de sello duro de metal, operación sin fugas, adecuado para sistemas de alto vacío
Prefabricado de fábrica de alta confiabilidad, instalación rápida en el sitio, desmontaje repetido confiable
Súper resistencia a la corrosión Adecuado para todos los gases de grabado convencionales para un funcionamiento estable a largo plazo
Admite personalización personalizada Se pueden personalizar formas estructurales personalizadas, como tubos doblados, interfaces roscadas y conexiones soldadas con bridas.
3. Aplicaciones clave en los sistemas de grabado ICP
En los equipos ICP, los conjuntos de tuberías de acero de ultra alta pureza se utilizan principalmente en los siguientes nodos del sistema:
1. Grabado del canal principal del gas de reacción
La conexión del cilindro de gas y la cámara de reacción de grabado para garantizar que el gas de alta pureza se transmita al área de reacción de plasma sin pérdidas y contaminación es la garantía central de la estabilidad de calidad del grabado.
2. Antes y después del control de flujo másico MFC
Combinado con accesorios de férula doble para lograr un flujo de gas preciso y controlable, ayuda en el control constante de los parámetros del proceso.
3. Ruta de escape de vacío
El conjunto de tubería de acero resistente a la corrosión está equipado con válvulas de vacío y trampas frías para lograr una extracción sin residuos de los subproductos del grabado, lo que reduce efectivamente la tasa de contaminación de la cámara de vacío y la frecuencia de limpieza del equipo.
4. ¿Por qué no puedes reemplazarlo con una manguera?
Las mangueras industriales se pueden usar en algunos sistemas de baja demanda (por ejemplo, purga, agua de refrigeración), pero en los sistemas de aire principal de ICP, las mangueras tienen serias limitaciones:
• La limpieza de la pared interior es difícil de cumplir con el estándar y existe el riesgo de precipitación.
• Propenso al envejecimiento, filtración de aire y deformación por presión después de un uso prolongado;
• La forma de conexión tiene poca estanqueidad al aire, lo que dificulta la resistencia a los gases corrosivos;
• Susceptible a las fluctuaciones de temperatura, causando perturbaciones en el flujo. 、
Como resultado, cualquier sustitución de manguera representa una amenaza potencial para la estabilidad del grabado, y los conjuntos de tubos de acero son la única solución de grado industrial que puede transportar gases de grabado de alta pureza.
5. Conclusión: De "transportar gas" a "proteger el rendimiento"
En la gestión actual del rendimiento de la fabricación de obleas, todos los procesos no tienen lugar para defectos. Una pequeña fuente de fuga de gas o contaminación puede significar que se desechen docenas de obleas o incluso que el equipo esté inactivo. El conjunto de tubería de acero de ultra alta pureza es la "línea de vida" que protege silenciosamente la pureza del gas, la estabilidad del equipo y la consistencia de los productos en un lugar invisible.
Elegir un sistema de circuito de gas de grabado ICP de alta calidad no se trata solo de elegir un conjunto de accesorios, sino también de la estabilidad del proceso, la seguridad de la producción y la reproducibilidad futura.
