在集成电路、MEMS、光电子等先进制造领域，感应耦合等离子刻蚀（ICP Etching）技术被广泛应用于深硅刻蚀、高纵深比结构加工与精密图形转移等关键工艺中。刻蚀效果的稳定性与均匀性，不仅依赖于等离子体的密度和能量控制，更离不开一套高洁净、高密封、高可靠性的气体输送系统。而在这套系统的核心结构中，超高纯度不锈钢钢管总成与双卡套接头，扮演着不可替代的“气体命脉”角色。

一、ICP刻蚀：对气体系统提出极致要求

ICP刻蚀机通过上部感应线圈激发高密度等离子体，配合下电极偏压实现高各向异性刻蚀。为了在微纳米尺度下精准控制刻蚀深度与侧壁角度，反应气体的种类、比例、流量与纯度必须稳定可控。

在实际刻蚀工艺中，常用气体包括：

• Cl₂、SF₆、BCl₃ 等卤素气体：用于硅、氧化物等材料蚀刻；

• O₂：氧化剂或灰化剂；

• Ar、He：等离子稳定剂或稀释气体；

• 腐蚀性副产物：需由真空系统及时抽出。

任何微小的气体污染、泄漏或流量波动，都会导致刻蚀非均匀、侧壁塌陷、微粒污染等工艺失效问题。因此，气体通路系统不仅要精准，还要极洁净、零泄漏、抗腐蚀、稳定可靠，这正是超高纯度钢管总成存在的核心价值。

二、超高纯度钢管总成构成与技术亮点

✅ 结构组成：

• 316L无缝不锈钢管（EP级）：采用电抛光内壁处理，表面粗糙度Ra＜0.2μm，防止颗粒附着与析出；

• 双卡套不锈钢接头：金属密封结构，耐高温、高压、高腐蚀，避免有机污染；

• 氦检气密检测：全总成经过氦质谱检漏，泄漏率低于 1×10⁻⁹ Pa·m³/s；

• CGA/SEMI标准端口：与全球主流半导体设备接口无缝兼容。

✅ 技术优势：

特性 描述

超高洁净 无油、无杂质处理工艺，满足 6N（99.9999%）气体输送要求

高气密性 金属硬密封设计，零泄漏运行，适用于高真空系统

高可靠性 工厂预制成型，现场安装快速、重复拆卸可靠

超强耐腐蚀性 适用于所有主流刻蚀气体，长期稳定运行

支持个性化定制 可定制弯管、螺纹接口、法兰焊接式连接等结构形式

三、在ICP刻蚀系统中的关键应用

在ICP设备中，超高纯钢管总成主要应用于如下系统节点：

1. 刻蚀反应气体主通道

连接气瓶间与刻蚀反应腔体，保障高纯气体无损耗、无污染传输至等离子反应区，是刻蚀质量稳定性的核心保障。

2. MFC质量流量控制前后段

结合双卡套接头实现精准、可控气体通量，协助工艺参数一致性控制。

3. 真空排气通路

耐腐蚀的钢管总成配合真空阀与冷阱，实现刻蚀副产物的无残留抽出，有效降低真空室污染率与设备清洗频次。

四、为什么不能用软管替代？

在部分低要求系统中（如吹扫、冷却水）可使用工业软管，但在ICP主气路系统中，软管存在严重局限性：

• 内壁洁净度难以达标，存在析出物风险；

• 长期使用易老化、渗气、压力变形；

• 连接形式气密性差，难以抵抗腐蚀性气体；

• 易受温度波动影响，造成流量扰动。、

因此，任何软管替代都会对刻蚀稳定性构成潜在威胁，钢管总成是唯一可承载高纯刻蚀气体的工业级解决方案。

五、结语：从“输送气体”到“守护良率”

在当今晶圆制造的良率管理中，每一道工艺都容不得瑕疵。一个微小的气体泄漏或污染源，可能就意味着数十片晶圆报废，甚至设备停机。而超高纯度钢管总成，正是那条在看不见处默默守护气体纯度、设备稳定与产品一致性的“生命线”。

选择一套高品质的ICP刻蚀气路系统，不仅是选择一套配件，更是对工艺稳定性、生产安全性与未来可复制性的负责.