Hệ thống khí của thiết bị khắc

Bước khắc đòi hỏi phải sử dụng nhiều loại khí khắc, còn được gọi là phương tiện xử lý trong quá trình phản ứng. Hệ thống khí của thiết bị khắc chịu trách nhiệm vận chuyển phương tiện xử lý từ nguồn khí vào bên trong buồng phản ứng, chủ yếu bao gồm hộp khí (Gasbox), tấm đồng nhất (Gaspanel), lưu lượng kế (MFC) và đường ống.

Chức năng của hộp khí là điều chỉnh áp suất của môi trường quy trình khí từ nguồn khí (bình khí chuyên dụng hoặc đường ống dẫn khí của nhà máy sản xuất wafer) thông qua nhiều loại van điều khiển, sau đó đưa vào đường ống dẫn khí của thiết bị khắc. Vì hầu hết các loại khí được sử dụng trong sản xuất mạch tích hợp đều nguy hiểm, để đảm bảo an toàn, tủ của hộp mạch khí thường được phủ lớp chống ăn mòn, đồng thời lắp đặt cửa sổ quan sát bên ngoài và bên trong cũng ở trạng thái áp suất âm. Ngoài ra, hộp khí được trang bị nhiều hệ thống giám sát, có thể ngay lập tức cắt nguồn cung cấp khí và báo động khi phát hiện rò rỉ khí. Gaspanel là một trong những thành phần cốt lõi của hệ thống khí và cũng là một bộ phận kim loại bán dẫn khó gia công. Đĩa đồng nhất thường bao gồm bốn lớp đĩa kim loại, mỗi lớp có nhiều lỗ nhỏ và đường dẫn khí phức tạp và nhỏ. Sau khi khí khắc được hộp dẫn khí điều chỉnh, khí đi vào đường ống, sau đó đi qua khay đồng nhất và cuối cùng được vận chuyển đến buồng phản ứng với tốc độ ổn định và đồng đều. Đĩa đồng nhất cần có các đặc tính chịu nhiệt độ cao, ô nhiễm hạt thấp và chống ăn mòn, và cần sử dụng các phương pháp đặc biệt để hàn giữa các đĩa kim loại nhiều lớp để ngăn rò rỉ bên trong. Vì đĩa đồng nhất liên quan đến bước nạp khí lõi của quá trình khắc, một số công ty thiết bị chọn hợp tác với các doanh nghiệp gia công kim loại chính xác để phát triển và sản xuất đĩa đồng nhất; Ngoài ra, van Fujikin tại Nhật Bản cũng là nhà sản xuất đĩa đồng nhất quan trọng.

Thiết bị khắc sử dụng lưu lượng kế khối lượng (MFC) để theo dõi và kiểm soát tốc độ khí khắc đi vào buồng phản ứng. Vì tốc độ khí nạp liên quan đến tính ổn định của phản ứng khắc nên thiết bị khắc có yêu cầu cao về phạm vi lưu lượng, độ chính xác điều khiển và thời gian phản hồi độ ổn định lưu lượng của lưu lượng kế khối lượng. Lưu lượng kế có thể được chia thành loại mạch tương tự, loại mạch kỹ thuật số và loại bù thay đổi áp suất. Lưu lượng kế bù thay đổi áp suất có thể tự động bù cho sự dao động của áp suất nguồn khí để đảm bảo lưu lượng khí đầu ra ổn định vào buồng phản ứng. Nhà sản xuất lưu lượng kế khối lượng chính là Horiba tại Nhật Bản.