Gassystem der Ätzanlage

Der Ätzschritt erfordert die Verwendung einer Vielzahl von Ätzgasen, die im Reaktionsprozess auch als Prozessmedien bezeichnet werden. Das Gassystem der Ätzanlage ist für den Transport des Prozessmediums von der Gasquelle in das Innere der Reaktionskammer verantwortlich, die hauptsächlich aus einer Gasbox (Gasbox), einer Homogenisierungsplatte (Gaspanel), einem Durchflussmesser (MFC) und einer Rohrleitung besteht.

Die Funktion der Gasbox besteht darin, den Druck des gasförmigen Prozessmediums aus der Gasquelle (spezielle Gasflasche oder Gasleitung der Waferfabrik) über eine Vielzahl von Regelventilen einzustellen und es dann in die Gasleitung der Ätzanlage einzuführen. Da die meisten bei der Herstellung von integrierten Schaltkreisen verwendeten Gase gefährlich sind, wird das Gehäuse der Gasschaltkreisbox zur Gewährleistung der Sicherheit normalerweise mit Korrosionsschutz beschichtet und mit einem externen Beobachtungsfenster versehen. Auch im Inneren herrscht ein Unterdruckzustand. Darüber hinaus ist die Gasbox mit einer Vielzahl von Überwachungssystemen ausgestattet, die die Gaszufuhr sofort unterbrechen und Alarm schlagen, sobald ein Gasleck erkannt wird. Das Gaspanel ist eine der Kernkomponenten des Gassystems und außerdem ein schwer zu verarbeitendes Halbleitermetallteil. Die Homogenisierungsscheibe besteht normalerweise aus vier Schichten Metallscheiben, von denen jede viele kleine Löcher und komplexe und kleine Luftwege aufweist. Nachdem das Ätzgas durch die Gaswegbox eingestellt wurde, gelangt es in die Rohrleitung, passiert dann die Homogenisierungsschale und wird schließlich mit stabiler und gleichmäßiger Geschwindigkeit in die Reaktionskammer transportiert. Die Homogenisierungsscheibe muss die Eigenschaften einer hohen Temperaturbeständigkeit, geringen Partikelverschmutzung und Korrosionsbeständigkeit aufweisen, und es müssen spezielle Verfahren zum Schweißen zwischen den mehrschichtigen Metallscheiben verwendet werden, um interne Leckagen zu verhindern. Da die Homogenisierungsscheibe mit dem Kernluftansaugschritt des Ätzens zusammenhängt, entscheiden sich einige Ausrüstungsunternehmen für die Zusammenarbeit mit Präzisionsmetallverarbeitungsunternehmen, um Homogenisierungsscheiben zu entwickeln und herzustellen. Darüber hinaus sind Fujikin-Ventile in Japan auch wichtige Hersteller von einheitlichen Scheiben.

Ätzgeräte verwenden einen Massendurchflussmesser (MFC), um die Geschwindigkeit zu überwachen und zu steuern, mit der Ätzgase in die Reaktionskammer gelangen. Da die Luftansaugrate mit der Stabilität der Ätzreaktion zusammenhängt, werden an Ätzgeräte hohe Anforderungen an den Durchflussbereich, die Regelgenauigkeit und die Reaktionszeit der Durchflussstabilität des Massendurchflussmessers gestellt. Durchflussmesser können in analoge Schaltungstypen, digitale Schaltungstypen und Druckänderungskompensationstypen unterteilt werden. Der Druckänderungskompensationsdurchflussmesser kann die Schwankung des Gasquellendrucks automatisch kompensieren, um einen stabilen Gasfluss zur Reaktionskammer sicherzustellen. Der Haupthersteller von Massendurchflussmessern ist Horiba in Japan.