Dans les domaines de fabrication avancés tels que les circuits intégrés, les MEMS et l’optoélectronique, la technologie de gravure ICP est largement utilisée dans des processus clés tels que la gravure profonde du silicium, l’usinage de structures à rapport de profondeur élevé et le transfert de motifs de précision. La stabilité et l’uniformité de l’effet de gravure dépendent non seulement de la densité et du contrôle de l’énergie du plasma, mais aussi d’un ensemble de systèmes de distribution de gaz hautement propres, scellés et fiables. Dans la structure centrale de ce système, les assemblages de tuyaux en acier inoxydable de très haute pureté et les joints à double virole jouent un rôle irremplaçable de « bouée de sauvetage du gaz ».
1. Gravure ICP : mettre en avant les exigences ultimes pour le système de gaz
La machine de gravure ICP excite le plasma haute densité à travers la bobine d’induction supérieure, et la faible polarisation des électrodes est utilisée pour réaliser une gravure anisotrope élevée. Afin de contrôler avec précision la profondeur de gravure et l’angle de la paroi latérale à l’échelle micronanométrique, le type, le rapport, le débit et la pureté du gaz de réaction doivent être stables et contrôlables.
Dans le processus de gravure proprement dit, les gaz courants comprennent :
• Gaz halogènes tels que Cl₂, SF₆, BCl₃ : utilisés pour la gravure du silicium, des oxydes et d’autres matériaux ;
• O₂ : agent oxydant ou incendiaire ;
• Ar, He : stabilisateur de plasma ou gaz dilué ;
• Sous-produits corrosifs : doivent être extraits à temps par le système de vide.
Toute petite contamination par des gaz, fuites ou fluctuations de débit peut entraîner des défaillances du processus telles qu’une gravure inégale, un effondrement des parois latérales et une contamination par des particules. Par conséquent, le système de passage de gaz doit non seulement être précis, mais aussi extrêmement propre, sans fuite, résistant à la corrosion, stable et fiable, ce qui est la valeur fondamentale de l’assemblage de tuyaux en acier de très haute pureté.
2. Composition de l’assemblage des tuyaux en acier de très haute pureté et points techniques
✅ Composition structurelle :
• Tuyau en acier inoxydable sans soudure 316L (grade EP) : traitement de la paroi interne électropoli, rugosité de surface Ra<0,2 μm pour éviter l’adhérence et la précipitation des particules ;
• Joint à double virole en acier inoxydable : structure d’étanchéité métallique, résistante aux hautes températures, aux hautes pressions, à la corrosion élevée, pour éviter la pollution organique ;
• Test d’étanchéité à l’air à l’hélium : l’ensemble a été détecté par spectrométrie de masse à l’hélium pour les fuites, et le taux de fuite est inférieur à 1×10⁻⁹ Pa·m³/s ;
• Port standard CGA/SEMI : Parfaitement compatible avec les interfaces d’équipement de semi-conducteurs les plus courantes dans le monde.
✅ Avantages techniques :
Caractéristiques Description
Procédé de traitement ultra-propre, sans huile et sans impuretés qui répond aux exigences de distribution de gaz 6N (99,9999 %)
Haute étanchéité à l’air Conception à joint dur en métal, fonctionnement sans fuite, adapté aux systèmes de vide poussé
Haute fiabilité Préfabriqué en usine, installation rapide sur site, démontage répété fiable
Super résistance à la corrosion Convient à tous les gaz de gravure courants pour un fonctionnement stable à long terme
Les formes structurelles personnalisées telles que les tuyaux de pliage, les interfaces filetées et les connexions soudées à bride peuvent être personnalisées
3. Applications clés dans les systèmes de gravure ICP
Dans les équipements ICP, les assemblages de tuyaux en acier de très haute pureté sont principalement utilisés dans les nœuds de système suivants :
1. Gravure du canal principal du gaz de réaction
La connexion de la bouteille de gaz et de la chambre de réaction de gravure pour s’assurer que le gaz de haute pureté est transmis à la zone de réaction du plasma sans perte ni pollution est la principale garantie de la stabilité de la qualité de la gravure.
2. Avant et après le contrôle du débit massique MFC
Combiné à des raccords à double virole pour obtenir un flux de gaz précis et contrôlable, il aide au contrôle cohérent des paramètres de processus.
3. Chemin d’échappement du vide
L’ensemble de tuyaux en acier résistant à la corrosion est équipé de vannes à vide et de pièges à froid pour obtenir une extraction sans résidu des sous-produits de gravure, réduisant efficacement le taux de pollution de la chambre à vide et la fréquence de nettoyage de l’équipement.
4. Pourquoi ne pouvez-vous pas le remplacer par un tuyau d’arrosage ?
Les tuyaux industriels peuvent être utilisés dans certains systèmes à faible demande (par exemple, purge, refroidissement de l’eau), mais dans les systèmes d’air principal ICP, les tuyaux ont de sérieuses limites :
• La propreté de la paroi intérieure est difficile à respecter et il y a un risque de précipitation.
• Sujet au vieillissement, aux infiltrations d’air et à la déformation par pression après une utilisation à long terme ;
• La forme de connexion a une mauvaise étanchéité à l’air, ce qui rend difficile la résistance aux gaz corrosifs ;
• Sensible aux fluctuations de température, provoquant des perturbations du débit. 、
Par conséquent, tout remplacement de tuyau constitue une menace potentielle pour la stabilité de la gravure, et les assemblages de tubes en acier sont la seule solution de qualité industrielle capable de transporter des gaz de gravure de haute pureté.
5. Conclusion : Du « transport du gaz » à la « protection du rendement »
Dans le système de gestion du rendement de la fabrication de plaquettes d’aujourd’hui, chaque processus ne laisse aucune place aux défauts. Une infime source de fuite de gaz ou de contamination peut signifier que des dizaines de plaquettes sont mises au rebut ou même que l’équipement est mis en arrêt. L’ensemble de tuyaux en acier de très haute pureté est la « bouée de sauvetage » qui protège silencieusement la pureté du gaz, la stabilité de l’équipement et la consistance des produits dans un endroit invisible.
Le choix d’un système de circuit de gaz de gravure ICP de haute qualité ne concerne pas seulement le choix d’un ensemble d’accessoires, mais aussi la stabilité du processus, la sécurité de la production et la reproductibilité future.
