控制阀在半导体制造中的应用

核心应用场景

真空环境控制

控制阀承担精密环境控制、介质输送及工艺稳定功能，贯穿刻蚀、沉积、清洗、抛光等制程。

隔离与压力调节：真空阀（摆阀、蝶阀）维持10?1?~10?13 Pa超高真空，漏率≤1×10?13 mbar·L/s，保障晶圆洁净度。

快速响应：气动执行器实现0.1 ms启闭，流量精度±0.5%，确保反应均匀。

高纯度介质输送

腐蚀性化学品：PFA衬里阀门（隔膜阀、球阀）输送HF、光刻胶，年泄漏量＜0.001 mL/m，杜绝金属污染。

超纯水管理：PFA蝶阀调节18.2 MΩ·cm超纯水，流量精度±0.5%，阀板纳米倒角降低流阻至0.08，保护铜互连。

特种气体精准投送

ALD：PFA波纹管阀控制三甲基铝，200万次测试后氦泄漏率＜5×10?12 cc/sec，保障单原子层精度。

离子注入：气动阀实现磷烷/氩气瞬时切换，稳定离子束流。

核心技术突破

密封与洁净：钴基合金硬密封+氟橡胶O圈，耐-196 ℃~450 ℃；内壁电解抛光Ra≤0.4 μm，通过SEMI F72认证。

智能化：集成压力/温度传感器，PROFINET实时监控，AI提前7天预警故障。

材料创新：FFKM密封件耐SC-1/SC-2清洗液，寿命15万次。

国产化进展

替代进口：国产真空阀寿命由1万次提至15万次（2023实测），无锡索奥等实现蝶阀/摆阀国产化，打破90%进口依赖。

集成设计：阀门+真空计+加热器三合一，抽真空时间缩短40%。

绿色制造：无铜/无锌材料满足RoHS 3.0。

典型阀门选型

未来方向

面向2 nm以下节点，重点研发磁流体密封阀与5 μm阀座间隙纳米流控设计，解决EUV光刻污染控制难题。