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在半導(dǎo)體制造工藝中，刻蝕、薄膜沉積、離子注入、清洗以及CMP（化學(xué)機(jī)械拋光）等核心工藝中，離不開(kāi)對(duì)各類氣體流量的精密測(cè)量與精準(zhǔn)控制。作為半導(dǎo)體設(shè)備氣路系統(tǒng)的核心零部件，質(zhì)量流量控制器（Mass Flow Controller，簡(jiǎn)稱MFC）承擔(dān)著這“硬核”支撐。據(jù)市場(chǎng)數(shù)據(jù)，2024年中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)MFC應(yīng)用市場(chǎng)規(guī)模達(dá)12.3億元，同比增長(zhǎng)9.82%；預(yù)計(jì)到2028年，全球MFC市場(chǎng)價(jià)值將攀升至33億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率高達(dá)14.0%，而國(guó)內(nèi)市場(chǎng)增速更有望達(dá)到20%～30%。

MFC的核心價(jià)值，源于其對(duì)半導(dǎo)體級(jí)嚴(yán)苛要求的全面響應(yīng)。為滿足工藝需求，MFC必須具備高精度（±0.5%FS以上）、耐腐蝕、寬量程（覆蓋sccm至slm級(jí)）以及毫秒級(jí)的快速響應(yīng)能力，并滿足半導(dǎo)體行業(yè)對(duì)流體純凈度和工藝穩(wěn)定性的嚴(yán)苛要求。典型應(yīng)用場(chǎng)景包括沉積、蝕刻、離子注入、清洗、CMP等設(shè)備，以及氣體供應(yīng)系統(tǒng)和立式爐/臥式爐等。

▲ ACU10FD數(shù)字型質(zhì)量流量控制器

▲ ACU20FD數(shù)字型氣體質(zhì)量流量控制器

MFC的精密控制依賴于測(cè)量傳感器、控制閥和流量計(jì)算器的高度協(xié)同。隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向更先進(jìn)的制程節(jié)點(diǎn)邁進(jìn)，MFC的技術(shù)壁壘也在不斷攀升。一方面，先進(jìn)制程對(duì)氣體混合比例的精度要求近乎苛刻，微小的流量波動(dòng)便可能導(dǎo)致刻蝕速率失控或薄膜厚度不均，進(jìn)而引發(fā)整片晶圓報(bào)廢；另一方面，MFC還需應(yīng)對(duì)高真空、高溫以及腐蝕性氣體等極端工藝環(huán)境，這對(duì)傳感器的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和閥門的密封壽命提出了巨大挑戰(zhàn)。