在半導體行業中,質量流量控制器(MFC)扮演著關鍵角色,其應用場景廣泛、控制的氣體類型多且需性能要求高。
薄膜沉積:在化學氣相沉積(CVD)或物理氣相沉積(PVD)過程中,精確控制反應氣體(如SiH?、NH?)或載氣(如Ar、N?)的流量,以形成均勻的薄膜。
等離子體蝕刻:在干法蝕刻中,調節反應氣體(如CF?、Cl?、SF?)和惰性氣體(如Ar)的流量,控制蝕刻速率和選擇性。
光刻膠處理:在涂膠或顯影過程中,控制環境氣體(如N?)的純度,防止光刻膠受污染或氧化。
腔室清洗:使用腐蝕性氣體(如O?、NF?)清除反應腔內的殘留物,需精確控制氣體流量以避免過度腐蝕。
曝光環境控制:在極紫外(EUV)光刻中,維持高純度氮氣環境,減少光吸收和污染。
實際控制的氣體及作用
惰性氣體(如N?、Ar):用于保護反應環境、吹掃雜質或作為等離子體激發載體。
反應氣體(如CF?、Cl?、O?):參與蝕刻或沉積的化學反應,決定工藝效果。
特種氣體(如SiH?、NH?):用于生成薄膜材料(如SiO?、Si?N?)。
清潔氣體(如NF?、O?):清除腔室內的沉積物,保持工藝穩定性。
高純度氣體(如超純N?):確保曝光環境無污染,提升光刻分辨率。
MFC的關鍵性能
高精度與重復性:流量控制誤差需低于±1%,確保工藝一致性(如薄膜厚度、蝕刻線寬)。
快速響應時間:毫秒級調整能力,適應工藝參數的動態變化。
耐腐蝕性與材料兼容性:采用哈氏合金、316L不銹鋼或陶瓷材質,抵抗腐蝕性氣體(如Cl?、F基氣體)侵蝕。
溫度與壓力補償:內置傳感器實時補償環境變化,確保流量測量準確性。
低泄漏率與高密封性:防止氣體泄漏污染環境或影響工藝(如EUV光刻對微量O?敏感)。
潔凈度與表面處理:內壁電拋光或鈍化處理,避免顆粒物釋放污染超凈環境。
多通道與通信集成:支持多氣體混合比例控制,并通過數字接口(如RS-485、EtherCAT)與光刻機控制系統交互。
長期穩定性與低漂移:減少校準頻率,適應半導體產線連續運行需求。
寬壓力適應范圍:兼容低壓(真空)至高壓環境,如PVD/CVD腔室的特殊工況。
同時還要關注MFC其他的一些性能
多氣體協同控制:在復雜工藝中,多個MFC需協同調節不同氣體比例(如C?F?/O?混合蝕刻)。
超純氣體處理:針對EUV光刻,需滿足SEMI標準的高純度氣體(如N?純度≥99.9999%)。
抗電磁干擾(EMI):在等離子體環境中穩定工作,避免射頻干擾導致控制失靈。
維護便捷性:模塊化設計便于快速更換或校準,減少設備停機時間。
易度智能質量流量控制器MFC在光刻機中可以精準控制多種氣體流量,提高工藝質量和芯片良率。其精度、響應速度、耐腐蝕性及環境適應性的性能得到了半導體行業的客戶認可,同時滿足半導體制造對潔凈度和穩定性的嚴苛要求。未來,隨著光刻技術向更小制程(如3nm以下)發展,易度MFC將成為關鍵技術突破點,拉動對半導體先進制程工藝設備的提升深度。
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