półprzewodnikowe filtry gazów

Dlaczego w procesie produkcji półprzewodników konieczne jest stosowanie filtrów gazu? 

Filtry gazowe są niezbędne w procesie produkcji półprzewodników z kilku kluczowych powodów:

1. Usuwanie zanieczyszczeń

Produkcja półprzewodników obejmuje wiele wrażliwych procesów, w których nawet najmniejsze zanieczyszczenia

takie jak cząstki kurzu, wilgoć lub pozostałości środków chemicznych, mogą mieć szkodliwe skutki. Usuń filtry gazu

cząstki stałe, zanieczyszczenia i zanieczyszczenia unoszące się w powietrzu z gazów procesowych, zapewniając czyste środowisko

i utrzymanie integralności płytek półprzewodnikowych.

2. Utrzymywanie standardów ultraczystości

Przemysł półprzewodników wymaga niezwykle wysokiego poziomu czystości stosowanych gazów, podobnie jak zanieczyszczenia

prowadzić do uszkodzeń urządzeń półprzewodnikowych. Filtry gazu pomagają osiągnąć ultraczystą jakość gazu, zapobiegając

zanieczyszczeń oraz zapewnienie spójności i niezawodności produktów.

3. Sprzęt ochronny

Zanieczyszczenia w gazach mogą nie tylko uszkodzić płytki półprzewodnikowe, ale także uszkodzić elementy wrażliwe

sprzęt używany w procesie produkcyjnym, taki jak reaktory do chemicznego osadzania z fazy gazowej (CVD) i

systemy trawienia. Filtry gazu chronią te drogie maszyny przed uszkodzeniem, zmniejszając ryzyko

przestoje i kosztowne naprawy.

4. Zapobieganie utracie plonów

Wydajność ma kluczowe znaczenie w produkcji półprzewodników, gdzie defekty mogą powodować znaczne straty w produkcji.

Nawet pojedyncza cząsteczka lub zanieczyszczenie chemiczne może spowodować utratę wydajności, wpływając na produktywność i rentowność.

Filtry gazu zapewniają czystość gazów procesowych, minimalizując zanieczyszczenie i zmniejszając straty wydajności.

5. Zapewnienie jakości produktu

Spójność i jakość są najważniejsze w produkcji półprzewodników. Mogą tworzyć się zanieczyszczone gazy

niespójności prowadzące do zawodnych urządzeń półprzewodnikowych. Producenci mogą to zrobić, stosując filtry gazu

gwarantują, że każda partia spełnia rygorystyczne wymagane standardy jakości, co prowadzi do wyższej jakości urządzenia

wydajność i trwałość.

6. Skrócenie przestojów

Zanieczyszczenia w gazach procesowych mogą powodować awarie sprzętu wymagające konserwacji lub wymiany.

Stosując filtry gazu, producenci mogą ograniczyć nieoczekiwane przestoje, utrzymać wydajność operacyjną i

wydłużyć żywotność krytycznego sprzętu.

7. Kompatybilność chemiczna

Wiele gazów stosowanych w procesach półprzewodnikowych jest wysoce reaktywnych lub żrących. Filtry gazu są

zaprojektowany, aby wytrzymać te trudne środowiska chemiczne, jednocześnie skutecznie filtrując zanieczyszczenia, zapewniając

bezpieczne i skuteczne przetwarzanie.

Ogólnie rzecz biorąc, filtry gazowe są niezbędne do utrzymania czystości, niezawodności i bezpieczeństwa półprzewodników

procesu produkcyjnego, pomagając uzyskać wysokiej jakości, wolne od wad produkty półprzewodnikowe

chroniąc jednocześnie cenny sprzęt.

Rodzaje filtrów gazów w procesie wytwarzania półprzewodników

W procesie produkcji półprzewodników stosuje się różne typy filtrów gazu, aby rozwiązać różne problemy

etapy i wyzwania związane z czystością gazu i ochroną urządzeń.

Do powszechnie stosowanych filtrów gazów należą:

1. Filtry cząstek stałych

*Zamiar: Do usuwania cząstek, pyłu i innych stałych zanieczyszczeń z gazów procesowych.

*Stosowanie: Często instalowany na różnych etapach w celu ochrony płytek, komór procesowych i sprzętu przed zanieczyszczeniem cząstkami stałymi.

*Przybory: Zwykle wykonane ze spiekanej stali nierdzewnej, PTFE lub innych materiałów zapewniających trwałość i zgodność chemiczną.

2. Filtry molekularne lub chemiczne (filtry gettera)

*Zamiar: Do usuwania określonych zanieczyszczeń molekularnych, takich jak wilgoć, tlen lub związki organiczne, które mogą znajdować się w gazach procesowych.

*Stosowanie: Stosowany, gdy wymagany jest gaz o wysokiej czystości, na przykład podczas procesów osadzania lub trawienia.

*Przybory: Często skonstruowane przy użyciu węgla aktywowanego, zeolitu lub innych materiałów adsorbujących specjalnie zaprojektowanych do wychwytywania zanieczyszczeń molekularnych.

3. Filtry gazów o wysokiej czystości

*Zamiar: Aby osiągnąć standardy gazów o ultrawysokiej czystości (UHP), co ma kluczowe znaczenie w procesach półprzewodnikowych, gdzie najmniejsze zanieczyszczenie może mieć wpływ na jakość produktu.

*Stosowanie: Filtry te są stosowane w procesach takich jak chemiczne osadzanie z fazy gazowej (CVD) i trawienie plazmowe, gdzie zanieczyszczenia mogą powodować poważne defekty.

*Przybory: Wykonane ze stali nierdzewnej ze specjalnymi membranami zapewniającymi integralność pod wysokim ciśnieniem i w ekstremalnych warunkach.

4. Masowe filtry gazu

*Zamiar: Do oczyszczania gazów w punkcie wejścia lub przed dystrybucją do linii produkcyjnych.

*Stosowanie: Umieszczony przed systemem dostarczania gazu w celu filtrowania gazów luzem przed ich dostarczeniem do poszczególnych narzędzi lub reaktorów.

*Przybory: Filtry te często mają dużą wydajność w zakresie obsługi dużych ilości gazów.

5. Filtry gazu w miejscu użycia (POU).

*Zamiar: Zapewnienie, że gazy dostarczane do każdego konkretnego narzędzia procesowego są wolne od jakichkolwiek zanieczyszczeń.

*Stosowanie: Instalowany tuż przed wprowadzeniem gazów do urządzeń procesowych, takich jak komory do trawienia lub osadzania.

*Przybory: Wykonane z materiałów kompatybilnych z gazami reaktywnymi używanymi w procesach półprzewodnikowych, takich jak spiekany metal lub PTFE.

6. Wbudowane filtry gazu

*Zamiar: Aby zapewnić filtrację liniową gazów przepływających przez system dystrybucji.

*Stosowanie: Instalowany w kluczowych punktach przewodów gazowych, zapewniający ciągłą filtrację w całym systemie.

*Przybory: Spiekana stal nierdzewna lub nikiel w celu zapewnienia zgodności chemicznej z gazami.

7. Filtry gazu do montażu powierzchniowego

*Zamiar: Do bezpośredniego montażu na elementach panelu gazowego w celu usunięcia cząstek stałych i zanieczyszczeń molekularnych.

*Stosowanie: Filtry te, powszechnie stosowane w ciasnych przestrzeniach, zapewniają skuteczną filtrację w miejscu użycia w zastosowaniach krytycznych.

*Przybory: Stal nierdzewna o wysokiej czystości zapewniająca trwałość i kompatybilność z gazami stosowanymi w produkcji półprzewodników.

8. Filtry submikronowe

*Zamiar: Do odfiltrowywania bardzo małych cząstek, często tak małych jak rozmiary submikronowe, które mogą nadal powodować znaczne defekty w procesach półprzewodnikowych.

*Stosowanie: Stosowany w procesach wymagających najwyższego poziomu filtracji w celu utrzymania dostaw ultraczystego gazu, takich jak fotolitografia.

*Przybory: Spiekane materiały metalowe lub ceramiczne o dużej gęstości, które mogą skutecznie wychwytywać nawet najmniejsze cząstki.

9. Filtry z węglem aktywnym

*Zamiar: Do usuwania zanieczyszczeń organicznych i lotnych gazów.

*Stosowanie: Stosowany w zastosowaniach, w których należy usunąć zanieczyszczenia gazowe, aby zapobiec zanieczyszczeniu płytek lub zakłóceniom reakcji.

*Przybory: Materiały z węglem aktywnym przeznaczone do adsorbowania cząsteczek organicznych.

10.Filtry gazowe ze spiekanego metalu

*Zamiar: Skutecznie usuwa cząstki stałe i zanieczyszczenia, zapewniając jednocześnie wytrzymałość strukturalną i odporność na wysokie ciśnienie.

*Stosowanie: Szeroko stosowane na wielu etapach procesu półprzewodnikowego, gdzie konieczne jest solidne filtrowanie.

*Przybory: Zwykle wykonane ze spiekanej stali nierdzewnej lub innych stopów metali, aby wytrzymać trudne warunki środowiskowe i chemikalia.

11.Hydrofobowe filtry gazów

*Zamiar: Aby zapobiec przedostawaniu się wilgoci lub pary wodnej do strumienia gazu, co ma kluczowe znaczenie w niektórych procesach wrażliwych nawet na śladowe ilości wilgoci.

*Stosowanie: Często stosowany w procesach takich jak suszenie płytek lub trawienie plazmowe.

*Przybory: Membrany hydrofobowe, takie jak PTFE, zapewniające ochronę gazów przed zanieczyszczeniem wilgocią.

Te różne typy filtrów gazów są starannie dobierane na podstawie ich specyficznych właściwości, kompatybilności materiałowej i przydatności do specyficznych warunków procesów produkcyjnych półprzewodników. Właściwa kombinacja filtrów jest niezbędna do utrzymania najwyższego poziomu czystości gazu, zapewnienia stabilności procesu i zapobiegania defektom w urządzeniach półprzewodnikowych.

Niektóre często zadawane pytania dotyczące półprzewodnikowych filtrów gazów

Często zadawane pytania 1:

Co to są półprzewodnikowe filtry gazów i dlaczego są ważne?

Półprzewodnikowe filtry gazów są kluczowymi elementami w procesie produkcji półprzewodników.

Przeznaczone są do usuwania zanieczyszczeń i substancji zanieczyszczających z gazów procesowych, nptlen,

azot, wodór i różne gazy chemiczne.

Zanieczyszczenia te mogą znacząco wpływać na jakość, wydajność i niezawodność urządzeń półprzewodnikowych.

Skutecznie filtrując strumienie gazu, półprzewodnikowe filtry gazu pomagają:

1. Utrzymuj wysoką czystość:

Upewnij się, że gazy stosowane w procesie produkcyjnym są wolne od zanieczyszczeń, które mogłyby pogorszyć działanie urządzenia.

2. Zapobiegaj uszkodzeniom sprzętu:

Chroń wrażliwy sprzęt półprzewodnikowy przed zanieczyszczeniami cząsteczkami i substancjami chemicznymi, które mogą prowadzić do kosztownych przestojów i napraw.

3. Popraw wydajność produktu:

Redukcja defektów i awarii spowodowanych zanieczyszczeniami przenoszonymi przez gaz, co skutkuje wyższą wydajnością produkcji.

4. Zwiększ niezawodność urządzenia:

Minimalizuj długoterminową degradację urządzeń półprzewodnikowych z powodu problemów związanych z zanieczyszczeniem.

Często zadawane pytania 2:

Jakie są popularne typy półprzewodnikowych filtrów gazów?

W produkcji półprzewodników stosuje się kilka rodzajów filtrów gazu, każdy przeznaczony do usuwania

określonych rodzajów zanieczyszczeń.

Do najpopularniejszych typów należą:

1.Filtry cząstek stałych:

Filtry te usuwają cząstki stałe, takie jak pył, włókna i cząsteczki metalu, ze strumieni gazu.

Zazwyczaj są wykonane z materiałów takich jak filtry ze spiekanego metalu, ceramiki lub membrany.

2.Filtry chemiczne:

Filtry te usuwają zanieczyszczenia chemiczne, takie jak para wodna, węglowodory i gazy korozyjne.

Często opierają się one na zasadach adsorpcji lub absorpcji i wykorzystują materiały takie jak węgiel aktywny,

sita molekularne lub sorbenty chemiczne.

3.Filtry kombinowane:

Filtry te łączą w sobie możliwości filtrów cząstek stałych i filtrów chemicznych, usuwając oba rodzaje zanieczyszczeń

zanieczyszczenia. Często wykorzystuje się je w zastosowaniach krytycznych, gdzie istotna jest wysoka czystość.

Często zadawane pytania 3:

Jak wybiera się i projektuje półprzewodnikowe filtry gazów?

Na wybór i konstrukcję półprzewodnikowych filtrów gazów wpływa kilka czynników, w tym:

* Wymagania dotyczące czystości gazu:

Pożądany poziom czystości konkretnego strumienia gazu decyduje o skuteczności i wydajności filtracji filtra.

* Natężenie przepływu i ciśnienie:

Objętość filtrowanego gazu i ciśnienie robocze wpływają na rozmiar, materiał i konfigurację filtra.

* Rodzaj i stężenie zanieczyszczenia:

Specyficzne rodzaje zanieczyszczeń obecnych w strumieniu gazu decydują o wyborze materiału filtracyjnego i wielkości jego porów.

*Temperatura i wilgotność:

Warunki pracy mogą mieć wpływ na wydajność i żywotność filtra.

*Koszt i konserwacja:

Należy wziąć pod uwagę początkowy koszt filtra i jego bieżące wymagania konserwacyjne.

Uważnie rozważając te czynniki, inżynierowie mogą wybrać i zaprojektować filtry gazu spełniające określone wymagania

potrzeb procesu produkcyjnego półprzewodników.

Jak często należy wymieniać filtry gazu w produkcji półprzewodników?

Częstotliwość wymiany filtrów gazu w produkcji półprzewodników zależy od kilku czynników, w tym od rodzaju

procesu, poziomu zanieczyszczeń i konkretnego rodzaju używanego filtra. Zazwyczaj filtry gazu wymieniane są regularnie

harmonogram konserwacji zapobiegający ryzyku zanieczyszczenia,często co 6 do 12 miesięcy, w zależności od warunków użytkowania

oraz zaleceniami producenta filtra.

Jednak harmonogramy wymiany mogą się znacznie różnić w zależności od środowiska operacyjnego. Na przykład:

*Procesy o wysokim stopniu zanieczyszczenia:

Filtry mogą wymagać częstszej wymiany, jeśli są narażone na działanie wysokiego poziomu

zanieczyszczenie cząsteczkowe lub molekularne.

*Zastosowania krytyczne:

W procesach wymagających wyjątkowo wysokiej czystości (np. fotolitografia) filtry są często wymieniane

zapobiegawczo, aby zapewnić, że jakość gazu nie ulegnie pogorszeniu.

Monitorowanie różnicy ciśnień na filtrze jest powszechną metodą określania, kiedy filtr wymaga wymiany.

W miarę gromadzenia się zanieczyszczeń wzrasta spadek ciśnienia na filtrze, co wskazuje na zmniejszenie jego wydajności.

Wymiana filtrów jest kluczowa zanim spadnie ich skuteczność, gdyż każde naruszenie czystości gazu może skutkować poważnymi defektami,

zmniejszyć wydajność, a nawet doprowadzić do uszkodzenia sprzętu.

Z jakich materiałów wykonane są filtry gazu do zastosowań półprzewodnikowych?

Filtry gazu stosowane w zastosowaniach półprzewodnikowych są wykonane z materiałów, które mogą utrzymać najwyższe standardy czystości

i wytrzymują trudne warunki panujące w produkcji. Typowe materiały obejmują:

*Stal nierdzewna (316L): Najczęściej stosowany materiał ze względu na jego odporność chemiczną, wytrzymałość mechaniczną i

możliwość wytwarzania precyzyjnych rozmiarów porów przy użyciu technologii spiekania. Nadaje się do filtrowania zarówno reaktywnego

i gazy obojętne.

*PTFE (politetrafluoroetylen): PTFE to chemicznie obojętny materiał stosowany do filtrowania substancji wysoce reaktywnych lub żrących

gazy. Ma doskonałą kompatybilność chemiczną i właściwości hydrofobowe, dzięki czemu idealnie nadaje się do zastosowań wrażliwych na wilgoć

procesy.

*Nikiel i Hastelloy:

Materiały te są wykorzystywane do zastosowań wysokotemperaturowych lub w procesach z udziałem agresywnych chemikaliów

gdzie stal nierdzewna może ulec degradacji.

*Ceramiczny:

Filtry ceramiczne są stosowane w zastosowaniach, w których wymagana jest odporność na ekstremalne temperatury lub submikronowe

filtracja cząstek.

Wybór materiału zależy od rodzaju gazu, obecności substancji reaktywnych, temperatury i

inne parametry procesu. Materiały muszą być niereaktywne, aby mieć pewność, że nie wprowadzają żadnych zanieczyszczeń

lub cząstek do procesu, utrzymując w ten sposób poziom czystości gazu wymagany do wytwarzania półprzewodników.

Jaka jest rola filtrów w miejscu użycia (POU) w produkcji półprzewodników?

Filtry w miejscu użycia (POU) są niezbędne w produkcji półprzewodników, ponieważ zapewniają oczyszczanie gazów bezpośrednio przed

wejście do narzędzi procesu. Filtry te stanowią ostateczne zabezpieczenie przed zanieczyszczeniami, które mogły przedostać się do strumienia gazu

podczas przechowywania, transportu lub dystrybucji, zwiększając w ten sposób stabilność procesu i jakość produktu.

Kluczowe zalety filtrów POU:

*Umieszczony w pobliżu krytycznego sprzętu (np. komór do wytrawiania lub osadzania), aby zapobiec przedostawaniu się zanieczyszczeń do płytki.

*Usuń zarówno cząstki stałe, jak i molekularne zanieczyszczenia, które mogą zostać wprowadzone przez system obsługi gazu lub narażenie na środowisko.

*Zapewnij dostarczanie gazu do narzędzia procesowego o najwyższej możliwej jakości, chroniąc sprzęt i poprawiając jakość produkowanych urządzeń.

* Zmniejsz zmienność procesu, zwiększ wydajność i zmniejsz poziom defektów.

*Niezbędny w zaawansowanych środowiskach półprzewodników, gdzie nawet drobne zanieczyszczenia mogą znacząco wpłynąć na produktywność i niezawodność produktu.

W jaki sposób filtry gazu zapobiegają przestojom sprzętu w procesach półprzewodnikowych?

Filtry gazu zapobiegają przestojom sprzętu w procesach półprzewodnikowych, zapewniając stałą czystość gazów procesowych

zanieczyszczeń, które mogą spowodować uszkodzenie sprzętu produkcyjnego. Produkcja półprzewodników wiąże się z wykorzystaniem bardzo wysokich temperatur

wrażliwy sprzęt, w tym komory osadzające, maszyny do trawienia plazmowego i systemy fotolitograficzne.

Jeśli zanieczyszczenia, takie jak kurz, wilgoć lub zanieczyszczenia reaktywne, dostaną się do tych maszyn, mogą spowodować szereg problemów,

od zatkania zaworów i dysz po uszkodzenie powierzchni płytek lub wnętrz reaktorów.

Stosując wysokiej jakości filtry gazu, producenci zapobiegają wprowadzaniu tych zanieczyszczeń, zmniejszając prawdopodobieństwo

nieplanowane konserwacje i awarie sprzętu. Pomaga to w utrzymaniu stabilnych harmonogramów produkcji, minimalizując

kosztownych przestojów i uniknięcia znacznych wydatków związanych z naprawami lub wymianą.

Ponadto dobrze konserwowane filtry pomagają wydłużyć żywotność kluczowych komponentów, takich jak regulatory przepływu, zawory i reaktory,

zwiększając w ten sposób ogólną wydajność i rentowność procesu produkcyjnego.

Jeśli więc nadal masz więcej pytań, po sprawdzeniu kilku szczegółów na temat półprzewodnikowych filtrów gazów.

Chcesz zoptymalizować proces produkcji półprzewodników dzięki wysokiej jakości rozwiązaniom do filtracji gazów?

Skontaktuj się z HENGKO już dziś, aby uzyskać fachowe wskazówki i dostosowane do Twoich potrzeb rozwiązania.

Po sprawdzeniu kilku szczegółowych informacji na temat półprzewodnikowego filtra gazu, jeśli masz więcej pytań?

Chcesz zoptymalizować proces produkcji półprzewodników dzięki wysokiej jakości rozwiązaniom do filtracji gazów?

Skontaktuj się z HENGKO już dziś, aby uzyskać fachowe wskazówki i dostosowane do Twoich potrzeb rozwiązania.

Napisz do nas na adreska@hengko.comaby uzyskać więcej informacji.

Nasz zespół jest tutaj, aby pomóc Ci zwiększyć wydajność produkcji i jakość produktu.