氣體箱(氣體面板、供氣系統)是將MFC、閥件、調壓器、過濾器與壓力計集中於1個機殼內,以規定的流量、壓力與混合比將多種製程氣體供應至腔體的子系統。並非由設備廠商自行採購個別零件組裝,而是由專業廠商以模組形式完成設計、製作乃至洩漏測試後交貨,此模式已成為常態。
設計要點為:①死體積(滯留容積)最小化;②吹淨性能;③抑制金屬污染與微粒。切換氣體時若殘留前一種氣體,在ALD這類前驅物分離至關重要的製程中,膜質就會崩壞。因此採用縮短流路長度的整合式模組(表面黏著方式),減少接頭以同時削減洩漏點與死體積的設計已成為主流。
材質以SUS316L電解研磨(EP)管為標準,將內面粗糙度加工至Ra 0.2μm以下,以抑制吸附水分的釋出與微粒產生。由於處理腐蝕性氣體(Cl₂、HBr、WF₆等)與自燃性氣體(SiH₄),雙套管化、設置於排氣風管內、與氣體偵測器連動等安全設計,會配合法規要求一併納入。
在運用面上,氣體管路的吹淨步驟與洩漏檢查是品質的基礎。設備啟用時以He洩漏偵測器確認氣密,並持續以N₂吹淨,直到水分與氧濃度降至規定值以下。為防止氣體切換時的交叉污染,閥的動作順序(VMB的操作順序)也有嚴格定義。
供應端由Fujikin、CKD、KITZ SCT、Ultra Clean Holdings、MKS Instruments等廠商負責,是設備廠商外包比例很高的領域。每1台設備搭載多個氣體箱,因此市場隨設備需求連動。