polovodičové plynové filtre

Prečo je potrebné používať plynové filtre v procese výroby polovodičov? 

Plynové filtre sú nevyhnutné v procese výroby polovodičov z niekoľkých kritických dôvodov:

1. Odstraňovanie kontaminantov

Výroba polovodičov zahŕňa množstvo citlivých procesov, kde aj tie najmenšie nečistoty,

ako sú prachové častice, vlhkosť alebo chemické zvyšky, môžu mať škodlivé účinky. Odstráňte plynové filtre

častice, nečistoty a vzduchom prenášané nečistoty z procesných plynov, čím sa zabezpečuje čisté prostredie

a zachovanie integrity polovodičových doštičiek.

2. Dodržiavanie štandardov ultra čistoty

Polovodičový priemysel vyžaduje extrémne vysokú úroveň čistoty používaných plynov, ako môžu nečistoty

viesť k poruchám v polovodičových zariadeniach. Plynové filtre pomáhajú dosiahnuť ultračistú kvalitu plynu, zabraňujú

kontamináciu a zabezpečenie konzistencie a spoľahlivosti produktov.

3. Ochranné vybavenie

Kontaminanty v plynoch môžu poškodiť nielen polovodičové doštičky, ale aj citlivé

zariadenia používané vo výrobnom procese, ako sú reaktory na chemické vylučovanie z pár (CVD) a

leptacie systémy. Plynové filtre chránia tieto drahé stroje pred poškodením a znižujú riziko vzniku

prestoje a nákladné opravy.

4. Predchádzanie strate výnosov

Výťažnosť je rozhodujúca pri výrobe polovodičov, kde chyby môžu spôsobiť značné straty vo výrobe.

Dokonca aj jedna častica alebo chemická nečistota môže viesť k strate výnosu, čo ovplyvňuje produktivitu a ziskovosť.

Plynové filtre zabezpečujú, že procesné plyny sú čisté, čím sa minimalizuje kontaminácia a znižuje sa strata výťažku.

5. Zabezpečenie kvality produktu

Konzistencia a kvalita sú prvoradé pri výrobe polovodičov. Môžu sa vytvárať kontaminované plyny

nezrovnalosti, čo vedie k nespoľahlivým polovodičovým zariadeniam. Používaním plynových filtrov môžu výrobcovia

zaručiť, že každá šarža spĺňa požadované prísne normy kvality, čo vedie k vyššiemu zariadeniu

výkon a životnosť.

6. Zníženie prestojov

Kontaminanty v procesných plynoch môžu spôsobiť poruchu zariadenia, čo si vyžaduje údržbu alebo výmenu.

Používaním plynových filtrov môžu výrobcovia znížiť neočakávané prestoje, zachovať prevádzkovú efektivitu a

predĺžiť životnosť kritických zariadení.

7. Chemická kompatibilita

Mnohé z plynov používaných v polovodičových procesoch sú vysoko reaktívne alebo korozívne. Plynové filtre sú

navrhnuté tak, aby odolali týmto drsným chemickým prostrediam a zároveň účinne filtrovali nečistoty, čím zaisťujú

bezpečné a efektívne spracovanie.

Celkovo sú plynové filtre životne dôležité pre zachovanie čistoty, spoľahlivosti a bezpečnosti polovodiča

výrobný proces, ktorý pomáha dosiahnuť vysokokvalitné polovodičové produkty bez chýb

aj na ochranu cenného vybavenia.

Typy plynových filtrov v procese výroby polovodičov

V procese výroby polovodičov sa používajú rôzne typy plynových filtrov na riešenie rôznych

etapy a výzvy spojené s čistotou plynu a ochranou zariadení.

Bežne používané typy plynových filtrov zahŕňajú:

1. Filtre pevných častíc

* Účel: Na odstránenie častíc, prachu a iných pevných nečistôt z procesných plynov.

*Používanie: Často sa inštaluje v rôznych fázach na ochranu plátkov, procesných komôr a zariadení pred kontamináciou časticami.

*Materiály: Typicky vyrobené zo spekanej nehrdzavejúcej ocele, PTFE alebo iných materiálov, ktoré zaisťujú odolnosť a chemickú kompatibilitu.

2. Molekulové alebo chemické filtre (getterové filtre)

* Účel: Na odstránenie špecifických molekulárnych nečistôt, ako je vlhkosť, kyslík alebo organické zlúčeniny, ktoré môžu byť prítomné v procesných plynoch.

*Používanie: Používa sa, keď sa vyžaduje plyn vysokej čistoty, napríklad počas procesov nanášania alebo leptania.

*Materiály: Často sa vyrába s použitím aktívneho uhlia, zeolitu alebo iných adsorpčných materiálov špeciálne navrhnutých na zachytávanie molekulárnych nečistôt.

3. Vysoko čisté plynové filtre

* Účel: Na dosiahnutie štandardov ultra vysokej čistoty (UHP), čo je rozhodujúce pre polovodičové procesy, kde najmenšia nečistota môže ovplyvniť kvalitu produktu.

*Používanie: Tieto filtre sa používajú v procesoch, ako je chemická depozícia z plynnej fázy (CVD) a plazmové leptanie, kde nečistoty môžu spôsobiť vážne chyby.

*Materiály: Vyrobené z nehrdzavejúcej ocele so špeciálnymi membránami na udržanie integrity pri vysokom tlaku a extrémnych podmienkach.

4. Hromadné plynové filtre

* Účel: Na čistenie plynov na mieste vstupu alebo pred distribúciou do výrobných liniek.

*Používanie: Umiestnené pred systémom dodávky plynu na filtrovanie plynov vo veľkom pred tým, než sa dodajú do jednotlivých nástrojov alebo reaktorov.

*Materiály: Tieto filtre majú často vysokú kapacitu na manipuláciu s veľkými objemami plynov.

5. Plynové filtre na mieste použitia (POU).

* Účel: Aby sa zabezpečilo, že plyny dodávané do každého špecifického spracovateľského nástroja neobsahujú žiadne nečistoty.

*Používanie: Inštaluje sa tesne pred zavedením plynov do procesných zariadení, ako sú leptacie alebo nanášacie komory.

*Materiály: Vyrobené z materiálov kompatibilných s reaktívnymi plynmi používanými v polovodičových procesoch, ako je spekaný kov alebo PTFE.

6. Inline plynové filtre

* Účel: Zabezpečiť inline filtráciu plynov pohybujúcich sa cez distribučný systém.

*Používanie: Inštalované v rámci plynových potrubí v kľúčových bodoch, čím sa zabezpečuje nepretržitá filtrácia v celom systéme.

*Materiály: Spekaná nehrdzavejúca oceľ alebo nikel na zabezpečenie chemickej kompatibility s plynmi.

7. Plynové filtre na povrchovú montáž

* Účel: Montuje sa priamo na komponenty plynového panelu na odstránenie častíc a molekulárnych nečistôt.

*Používanie: Bežné v stiesnených priestoroch, tieto filtre poskytujú efektívnu filtráciu na mieste použitia v kritických aplikáciách.

*Materiály: Vysoko čistá nehrdzavejúca oceľ pre odolnosť a kompatibilitu s plynmi z výroby polovodičov.

8. Submikrónové filtre

* Účel: Na odfiltrovanie extrémne malých častíc, často malých až submikrónových veľkostí, ktoré môžu stále spôsobiť významné poruchy v polovodičových procesoch.

*Používanie: Používa sa v procesoch, ktoré vyžadujú najvyššiu úroveň filtrácie na udržanie dodávky ultračistého plynu, ako je napríklad fotolitografia.

*Materiály: Spekané kovové alebo keramické materiály s vysokou hustotou, ktoré dokážu efektívne zachytiť aj tie najmenšie častice.

9. Filtre s aktívnym uhlím

* Účel: Na odstránenie organických nečistôt a prchavých plynov.

*Používanie: Používa sa v aplikáciách, kde je potrebné odstrániť plynné nečistoty, aby sa zabránilo kontaminácii plátku alebo poruchám reakcie.

*Materiály: Materiály s aktívnym uhlím určené na adsorpciu organických molekúl.

10.Spekané kovové plynové filtre

* Účel: Účinne odstraňuje častice a nečistoty a zároveň ponúka štrukturálnu pevnosť a odolnosť voči vysokému tlaku.

*Používanie: Široko používaný vo viacerých fázach polovodičového procesu, kde je potrebné robustné filtrovanie.

*Materiály: Typicky vyrobené zo spekanej nehrdzavejúcej ocele alebo iných kovových zliatin, aby odolali drsnému prostrediu a chemikáliám.

11.Hydrofóbne plynové filtre

* Účel: Aby sa zabránilo vniknutiu vlhkosti alebo vodnej pary do prúdu plynu, čo je rozhodujúce pri určitých procesoch, ktoré sú citlivé aj na stopové množstvá vlhkosti.

*Používanie: Často sa používa v procesoch, ako je sušenie plátkov alebo plazmové leptanie.

*Materiály: Hydrofóbne membrány, ako je PTFE, aby sa zabezpečilo, že plyny zostanú bez kontaminácie vlhkosťou.

Tieto rôzne typy plynových filtrov sú starostlivo vyberané na základe ich špecifických vlastností, materiálovej kompatibility a vhodnosti pre jedinečné podmienky procesov výroby polovodičov. Správna kombinácia filtrov je nevyhnutná pre udržanie najvyššej úrovne čistoty plynu, zabezpečenie stability procesu a prevenciu porúch v polovodičových zariadeniach.

Niektoré časté otázky o polovodičových plynových filtroch

FAQ 1:

Čo sú polovodičové plynové filtre a prečo sú dôležité?

Polovodičové plynové filtre sú kritickými komponentmi v procese výroby polovodičov.

Sú určené na odstraňovanie nečistôt a kontaminantov z procesných plynov, ako naprkyslík,

dusík, vodík a rôzne chemické plyny.

Tieto nečistoty môžu výrazne ovplyvniť kvalitu, výťažnosť a spoľahlivosť polovodičových zariadení.

Účinným filtrovaním prúdov plynu pomáhajú polovodičové plynové filtre:

1. Udržujte vysokú čistotu:

Uistite sa, že plyny používané vo výrobnom procese neobsahujú nečistoty, ktoré by mohli zhoršiť výkon zariadenia.

2. Zabráňte poškodeniu zariadenia:

Chráňte citlivé polovodičové zariadenia pred časticami a chemickou kontamináciou, čo môže viesť k nákladným prestojom a opravám.

3. Zlepšite výťažnosť produktu:

Znížte chyby a zlyhania spôsobené nečistotami prenášanými plynom, čo vedie k vyšším výnosom výroby.

4. Zvýšte spoľahlivosť zariadenia:

Minimalizujte dlhodobú degradáciu polovodičových zariadení v dôsledku problémov súvisiacich s kontamináciou.

FAQ 2:

Aké sú bežné typy polovodičových plynových filtrov?

Pri výrobe polovodičov sa používa niekoľko typov plynových filtrov, z ktorých každý je určený na odstránenie

špecifické druhy kontaminantov.

Medzi najbežnejšie typy patria:

1. Filtre pevných častíc:

Tieto filtre odstraňujú pevné častice, ako je prach, vlákna a kovové častice, z prúdov plynov.

Zvyčajne sú vyrobené z materiálov, ako sú spekané kovové, keramické alebo membránové filtre.

2. Chemické filtre:

Tieto filtre odstraňujú chemické nečistoty, ako je vodná para, uhľovodíky a korozívne plyny.

Často sú založené na princípoch adsorpcie alebo absorpcie s použitím materiálov ako aktívne uhlie,

molekulové sitá, alebo chemické sorbenty.

3. Kombinované filtre:

Tieto filtre kombinujú schopnosti pevných a chemických filtrov na odstránenie oboch typov

kontaminantov. Často sa používajú v kritických aplikáciách, kde je nevyhnutná vysoká čistota.

FAQ 3:

Ako sa vyberajú a navrhujú polovodičové plynové filtre?

Výber a dizajn polovodičových plynových filtrov zahŕňa niekoľko faktorov, vrátane:

*Požiadavky na čistotu plynu:

Požadovaná úroveň čistoty pre špecifický prúd plynu určuje filtračnú účinnosť a kapacitu filtra.

* Prietok a tlak:

Objem filtrovaného plynu a prevádzkový tlak ovplyvňujú veľkosť, materiál a konfiguráciu filtra.

* Typ a koncentrácia kontaminantu:

Špecifické typy kontaminantov prítomných v prúde plynu určujú výber filtračného média a veľkosť jeho pórov.

*Teplota a vlhkosť:

Prevádzkové podmienky môžu ovplyvniť výkon a životnosť filtra.

*Cena a údržba:

Je potrebné zvážiť počiatočné náklady na filter a požiadavky na jeho priebežnú údržbu.

Po dôkladnom zvážení týchto faktorov môžu inžinieri vybrať a navrhnúť plynové filtre, ktoré spĺňajú špecifiká

potreby procesu výroby polovodičov.

Ako často by sa mali vymieňať plynové filtre pri výrobe polovodičov?

Frekvencia výmeny plynových filtrov pri výrobe polovodičov závisí od viacerých faktorov, vrátane typu

proces, úroveň kontaminantov a konkrétny typ použitého filtra. Plynové filtre sa zvyčajne vymieňajú pravidelne

plán údržby, aby sa zabránilo akémukoľvek riziku kontaminácie,často každých 6 až 12 mesiacov, v závislosti od podmienok používania

a odporúčania výrobcu filtra.

Plány výmeny sa však môžu značne líšiť v závislosti od operačného prostredia. Napríklad:

*Procesy s vysokým obsahom kontaminantov:

Ak sú filtre vystavené vysokým úrovniam, možno bude potrebné vymieňať ich častejšie

časticová alebo molekulárna kontaminácia.

*Kritické aplikácie:

V procesoch, ktoré vyžadujú extrémne vysokú čistotu (napr. fotolitografia), sa filtre často vymieňajú

preventívne, aby sa zabezpečilo, že kvalita plynu nebude ohrozená.

Monitorovanie rozdielu tlaku na filtri je bežnou metódou na určenie, kedy je potrebné filter vymeniť.

Keď sa kontaminanty hromadia, pokles tlaku na filtri sa zvyšuje, čo naznačuje zníženie účinnosti.

Je veľmi dôležité vymeniť filtre skôr, ako sa zníži ich účinnosť, pretože akékoľvek porušenie čistoty plynu môže spôsobiť závažné poruchy,

znížiť výnos a dokonca viesť k poškodeniu zariadenia.

Z akých materiálov sú vyrobené plynové filtre pre polovodičové aplikácie?

Plynové filtre používané v polovodičových aplikáciách sú vyrobené z materiálov, ktoré dokážu zachovať najvyššie štandardy čistoty

a odolať drsnému prostrediu, ktoré sa vyskytuje vo výrobe. Bežné materiály zahŕňajú:

*Nerezová oceľ (316L): Najpoužívanejší materiál pre svoju chemickú odolnosť, mechanickú pevnosť a

schopnosť výroby s presnými veľkosťami pórov pomocou technológie spekania. Je vhodný na filtrovanie oboch reaktívnych

a inertné plyny.

*PTFE (polytetrafluóretylén): PTFE je chemicky inertný materiál používaný na filtráciu vysoko reaktívnych alebo korozívnych

plynov. Má vynikajúcu chemickú kompatibilitu a hydrofóbne vlastnosti, vďaka čomu je ideálny pre citlivé na vlhkosť

procesy.

*Nikel a Hastelloy:

Tieto materiály sa používajú na vysokoteplotné aplikácie alebo na procesy zahŕňajúce agresívne chemikálie

kde môže dôjsť k degradácii nehrdzavejúcej ocele.

*Keramické:

Keramické filtre sa používajú pre aplikácie, kde sa vyžaduje extrémna teplotná odolnosť, alebo pre submikrónové filtre

filtrácia častíc.

Výber materiálu závisí od druhu plynu, prítomnosti reaktívnych látok, teploty a

ďalšie parametre procesu. Materiály musia byť nereaktívne, aby sa zabezpečilo, že neprinesú žiadne nečistoty

alebo častíc do procesu, čím sa udržia úrovne čistoty plynu potrebné na výrobu polovodičov.

Aká je úloha Point-of-Use (POU) filtrov pri výrobe polovodičov?

Point-of-use (POU) filtre sú nevyhnutné pri výrobe polovodičov, pretože zabezpečujú čistenie plynov bezprostredne pred

vstup do procesných nástrojov. Tieto filtre poskytujú konečnú ochranu proti kontaminantom, ktoré sa mohli dostať do prúdu plynu

počas skladovania, prepravy alebo distribúcie, čím sa zvyšuje stabilita procesu a kvalita produktu.

Kľúčové výhody POU filtrov:

*Umiestnené v blízkosti kritických zariadení (napr. leptacích alebo nanášacích komôr), aby sa zabránilo kontaminácii dostať doštičku.

*Odstráňte častice aj molekulárne nečistoty, ktoré by mohli byť zanesené systémom manipulácie s plynom alebo vystavením životnému prostrediu.

*Zabezpečte, aby sa do procesného nástroja dodávala najvyššia možná kvalita plynu, čím sa chránia zariadenia a zvyšuje sa kvalita vyrábaných zariadení.

*Znížte variabilitu procesu, zvýšte výťažok a znížte úrovne defektov.

*Nepostrádateľný v pokročilých polovodičových prostrediach, kde aj malé nečistoty môžu výrazne ovplyvniť produktivitu a spoľahlivosť produktu.

Ako plynové filtre zabraňujú prestojom zariadení v polovodičových procesoch?

Plynové filtre zabraňujú prestojom zariadení v polovodičových procesoch tým, že zaisťujú, že procesné plyny sú trvalo zbavené

kontaminanty, ktoré by mohli spôsobiť poškodenie výrobného zariadenia. Výroba polovodičov zahŕňa použitie vysoko

citlivé zariadenia vrátane depozičných komôr, strojov na plazmové leptanie a fotolitografických systémov.

Ak sa do týchto strojov dostanú nečistoty ako prach, vlhkosť alebo reaktívne nečistoty, môžu spôsobiť celý rad problémov,

od upchatia ventilov a trysiek až po poškodenie povrchov plátkov alebo vnútorných priestorov reaktora.

Používaním vysokokvalitných plynových filtrov výrobcovia zabraňujú vnášaniu týchto kontaminantov, čím sa znižuje pravdepodobnosť vzniku

neplánovaná údržba a poruchy zariadení. To pomáha udržiavať stabilné výrobné plány, minimalizovať

nákladné prestoje a vyhýbanie sa značným výdavkom spojeným s opravami alebo výmenami.

Dobre udržiavané filtre navyše pomáhajú predĺžiť životnosť kľúčových komponentov, ako sú regulátory prietoku, ventily a reaktory,

čím sa zvyšuje celková efektívnosť a ziskovosť výrobného procesu.

Takže po kontrole niektorých podrobností o polovodičových plynových filtroch, ak máte ešte nejaké ďalšie otázky.

Ste pripravení optimalizovať proces výroby polovodičov pomocou vysokokvalitných riešení na filtráciu plynov?

Kontaktujte spoločnosť HENGKO ešte dnes a získajte odborné poradenstvo a prispôsobené riešenia podľa vašich potrieb.

Po skontrolovaní niektorých podrobných informácií o polovodičovom plynovom filtri, ak máte ďalšie otázky?

Ste pripravení optimalizovať proces výroby polovodičov pomocou vysokokvalitných riešení na filtráciu plynov?

Kontaktujte spoločnosť HENGKO ešte dnes a získajte odborné poradenstvo a prispôsobené riešenia podľa vašich potrieb.

Napíšte nám naka@hengko.compre viac informácií.

Náš tím je tu, aby vám pomohol zvýšiť efektivitu výroby a kvalitu produktov.