polovodičové plynové filtry

Proč je potřeba používat plynové filtry v procesu výroby polovodičů? 

Plynové filtry jsou nezbytné v procesu výroby polovodičů z několika kritických důvodů:

1. Odstraňování kontaminantů

Výroba polovodičů zahrnuje řadu citlivých procesů, kde i ty nejmenší nečistoty,

jako jsou prachové částice, vlhkost nebo zbytky chemikálií, mohou mít škodlivé účinky. Odstraňte plynové filtry

částice, nečistoty a vzduchem přenášené nečistoty z procesních plynů, což zajišťuje čisté prostředí

a zachování integrity polovodičových destiček.

2. Dodržování standardů ultra čistoty

Polovodičový průmysl vyžaduje extrémně vysokou úroveň čistoty používaných plynů, jako mohou nečistoty

vést k poruchám v polovodičových součástkách. Plynové filtry pomáhají dosáhnout ultra čisté kvality plynu, zabraňují

kontaminaci a zajištění konzistence a spolehlivosti produktů.

3. Ochranné zařízení

Kontaminanty v plynech mohou nejen poškodit polovodičové destičky, ale také poškodit citlivé

zařízení používaná ve výrobním procesu, jako jsou reaktory pro chemickou depozici z plynné fáze (CVD) a

leptací systémy. Plynové filtry chrání tyto drahé stroje před poškozením a snižují riziko vzniku

prostoje a nákladné opravy.

4. Prevence ztráty výnosu

Výtěžnost je rozhodující při výrobě polovodičů, kde vady mohou způsobit značné ztráty ve výrobě.

I jediná částice nebo chemická nečistota může vést ke ztrátě výnosu, což má vliv na produktivitu a ziskovost.

Plynové filtry zajišťují, že procesní plyny jsou čisté, minimalizují kontaminaci a snižují ztráty na výnosu.

5. Zajištění kvality produktu

Konzistence a kvalita jsou při výrobě polovodičů prvořadé. Mohou vznikat kontaminované plyny

nekonzistence vedoucí k nespolehlivým polovodičovým součástkám. Použitím plynových filtrů mohou výrobci

zaručit, že každá šarže splňuje požadované přísné normy kvality, což vede k lepšímu zařízení

výkon a životnost.

6. Snížení prostojů

Kontaminanty v procesních plynech mohou způsobit poruchu zařízení, což vyžaduje údržbu nebo výměnu.

Použitím plynových filtrů mohou výrobci snížit neočekávané prostoje, zachovat provozní efektivitu a

prodloužit životnost kritického zařízení.

7. Chemická kompatibilita

Mnohé z plynů používaných v polovodičových procesech jsou vysoce reaktivní nebo korozivní. Plynové filtry jsou

navrženy tak, aby vydržely tato drsná chemická prostředí a zároveň účinně filtrovaly nečistoty a zajistily

bezpečné a efektivní zpracování.

Celkově jsou plynové filtry životně důležité pro zachování čistoty, spolehlivosti a bezpečnosti polovodiče

výrobní proces, který pomáhá dosáhnout vysoce kvalitních polovodičových produktů bez defektů

také chrání cenné vybavení.

Typy plynových filtrů v procesu výroby polovodičů

V procesu výroby polovodičů se používají různé typy plynových filtrů k řešení různých

etapy a výzvy spojené s čistotou plynu a ochranou zařízení.

Mezi běžně používané typy plynových filtrů patří:

1. Filtry pevných částic

*Účel: K odstranění částic, prachu a jiných pevných nečistot z procesních plynů.

*Používání: Často se instaluje v různých fázích k ochraně plátků, procesních komor a zařízení před kontaminací částicemi.

*Materiály: Obvykle se vyrábí ze slinuté nerezové oceli, PTFE nebo jiných materiálů, které zajišťují odolnost a chemickou kompatibilitu.

2. Molekulární nebo chemické filtry (getterové filtry)

*Účel: K odstranění specifických molekulárních nečistot, jako je vlhkost, kyslík nebo organické sloučeniny, které mohou být přítomny v procesních plynech.

*Používání: Používá se, když je vyžadován vysoce čistý plyn, například během procesu nanášení nebo leptání.

*Materiály: Často se vyrábí s použitím aktivního uhlí, zeolitu nebo jiných adsorpčních materiálů speciálně navržených k zachycování molekulárních nečistot.

3. Vysoce čisté plynové filtry

*Účel: K dosažení standardů ultra-vysoké čistoty (UHP) plynů, což je rozhodující pro polovodičové procesy, kde sebemenší nečistota může ovlivnit kvalitu produktu.

*Používání: Tyto filtry se používají v procesech, jako je chemická depozice z plynné fáze (CVD) a plazmové leptání, kde nečistoty mohou způsobit vážné defekty.

*Materiály: Vyrobeno z nerezové oceli se speciálními membránami pro zachování integrity při vysokém tlaku a extrémních podmínkách.

4. Hromadné plynové filtry

*Účel: K čištění plynů v místě vstupu nebo před distribucí do výrobních linek.

*Používání: Umístěn proti proudu v systému dodávky plynu pro filtrování plynů ve velkém před tím, než jsou dodávány do jednotlivých nástrojů nebo reaktorů.

*Materiály: Tyto filtry mají často vysokou kapacitu pro manipulaci s velkými objemy plynů.

5. Plynové filtry Point-of-Use (POU).

*Účel: Aby bylo zajištěno, že plyny dodávané do každého specifického zpracovatelského nástroje neobsahují žádné nečistoty.

*Používání: Instaluje se těsně před zavedením plynů do procesního zařízení, jako jsou leptací nebo depoziční komory.

*Materiály: Vyrobeno z materiálů kompatibilních s reaktivními plyny používanými v polovodičových procesech, jako je slinutý kov nebo PTFE.

6. Inline plynové filtry

*Účel: Zajistit inline filtraci plynů procházejících distribučním systémem.

*Používání: Instaluje se do rozvodů plynu v klíčových bodech a zajišťuje průběžnou filtraci v celém systému.

*Materiály: Slinutá nerezová ocel nebo nikl pro zajištění chemické kompatibility s plyny.

7. Plynové filtry pro povrchovou montáž

*Účel: K přímé montáži na součásti plynového panelu k odstranění částic a molekulárních nečistot.

*Používání: Tyto filtry jsou běžné ve stísněných prostorách a poskytují účinnou filtraci v místě použití v kritických aplikacích.

*Materiály: Vysoce čistá nerezová ocel pro odolnost a kompatibilitu s polovodičovými výrobními plyny.

8. Sub-mikronové filtry

*Účel: K odfiltrování extrémně malých částic, často malých až submikrometrových velikostí, které mohou stále způsobovat významné defekty v polovodičových procesech.

*Používání: Používá se v procesech, které vyžadují nejvyšší úroveň filtrace k udržení dodávky ultračistého plynu, jako je fotolitografie.

*Materiály: Slinuté kovové nebo keramické materiály s vysokou hustotou, které dokážou účinně zachytit i ty nejmenší částice.

9. Filtry s aktivním uhlím

*Účel: K odstranění organických nečistot a těkavých plynů.

*Používání: Používá se v aplikacích, kde je třeba odstranit plynné nečistoty, aby se zabránilo kontaminaci plátků nebo poruchám reakce.

*Materiály: Materiály s aktivním uhlím určené k adsorpci organických molekul.

10.Slinuté kovové plynové filtry

*Účel: Účinně odstraňuje částice a nečistoty a zároveň nabízí strukturální pevnost a odolnost vůči vysokému tlaku.

*Používání: Široce se používá ve více fázích polovodičového procesu, kde je nutné robustní filtrování.

*Materiály: Typicky vyrobeno ze slinuté nerezové oceli nebo jiných kovových slitin, aby odolalo drsnému prostředí a chemikáliím.

11.Hydrofobní plynové filtry

*Účel: Aby se zabránilo vniknutí vlhkosti nebo vodní páry do proudu plynu, což je kritické u určitých procesů, které jsou citlivé i na stopová množství vlhkosti.

*Používání: Často se používá v procesech, jako je sušení plátků nebo plazmové leptání.

*Materiály: Hydrofobní membrány, jako je PTFE, zajišťující, že plyny zůstanou bez kontaminace vlhkostí.

Tyto různé typy plynových filtrů jsou pečlivě vybírány na základě jejich specifických vlastností, materiálové kompatibility a vhodnosti pro jedinečné podmínky procesů výroby polovodičů. Správná kombinace filtrů je nezbytná pro udržení nejvyšší úrovně čistoty plynu, zajištění stability procesu a prevenci poruch v polovodičových součástkách.

Některé často kladené otázky o polovodičových plynových filtrech

FAQ 1:

Co jsou polovodičové plynové filtry a proč jsou důležité?

Polovodičové plynové filtry jsou kritickými součástmi v procesu výroby polovodičů.

Jsou určeny k odstranění nečistot a kontaminantů z procesních plynů, jako jsou napřkyslík,

dusík, vodík a různé chemické plyny.

Tyto nečistoty mohou významně ovlivnit kvalitu, výtěžnost a spolehlivost polovodičových součástek.

Účinným filtrováním proudů plynu pomáhají polovodičové plynové filtry:

1. Udržujte vysokou čistotu:

Zajistěte, aby plyny používané ve výrobním procesu neobsahovaly nečistoty, které by mohly snížit výkon zařízení.

2. Zabraňte poškození zařízení:

Chraňte citlivá polovodičová zařízení před částicemi a chemickou kontaminací, která může vést k nákladným prostojům a opravám.

3.Zlepšete výtěžnost produktu:

Snižte výskyt defektů a poruch způsobených nečistotami přenášenými plynem, což vede k vyšším výnosům výroby.

4. Zvyšte spolehlivost zařízení:

Minimalizujte dlouhodobou degradaci polovodičových součástek v důsledku problémů souvisejících s kontaminací.

FAQ 2:

Jaké jsou běžné typy polovodičových plynových filtrů?

Při výrobě polovodičů se používá několik typů plynových filtrů, z nichž každý je určen k odstranění

specifické druhy kontaminantů.

Mezi nejběžnější typy patří:

1. Filtry pevných částic:

Tyto filtry odstraňují pevné částice, jako je prach, vlákna a kovové částice, z proudů plynu.

Obvykle jsou vyrobeny z materiálů, jako je slinutý kov, keramika nebo membránové filtry.

2. Chemické filtry:

Tyto filtry odstraňují chemické nečistoty, jako je vodní pára, uhlovodíky a korozivní plyny.

Často jsou založeny na adsorpčních nebo absorpčních principech, využívajících materiály jako aktivní uhlí,

molekulová síta nebo chemické sorbenty.

3. Kombinované filtry:

Tyto filtry kombinují schopnosti částicových a chemických filtrů k odstranění obou typů

kontaminanty. Často se používají v kritických aplikacích, kde je nezbytná vysoká čistota.

FAQ 3:

Jak se vybírají a navrhují polovodičové plynové filtry?

Výběr a konstrukce polovodičových plynových filtrů zahrnuje několik faktorů, včetně:

* Požadavky na čistotu plynu:

Požadovaná úroveň čistoty pro konkrétní proud plynu určuje filtrační účinnost a kapacitu filtru.

* Průtok a tlak:

Objem filtrovaného plynu a provozní tlak ovlivňují velikost, materiál a konfiguraci filtru.

* Typ a koncentrace kontaminantu:

Specifické typy kontaminantů přítomných v proudu plynu diktují výběr filtračního média a jeho velikosti pórů.

* Teplota a vlhkost:

Provozní podmínky mohou ovlivnit výkon a životnost filtru.

*Cena a údržba:

Je třeba vzít v úvahu počáteční náklady na filtr a požadavky na jeho průběžnou údržbu.

Pečlivým zvážením těchto faktorů mohou inženýři vybrat a navrhnout plynové filtry, které splňují specifika

potřeby procesu výroby polovodičů.

Jak často by se měly plynové filtry vyměňovat při výrobě polovodičů?

Frekvence výměny plynových filtrů při výrobě polovodičů závisí na několika faktorech, včetně typu

proces, úroveň znečišťujících látek a konkrétní typ použitého filtru. Plynové filtry se obvykle pravidelně vyměňují

plán údržby, aby se zabránilo jakémukoli riziku kontaminace,často každých 6 až 12 měsíců, v závislosti na podmínkách použití

a doporučení výrobce filtru.

Harmonogramy výměny se však mohou značně lišit v závislosti na operačním prostředí. Například:

*Procesy s vysokým obsahem kontaminantů:

Filtry může být nutné vyměňovat častěji, pokud jsou vystaveny vysokým úrovním

částicová nebo molekulární kontaminace.

*Kritické aplikace:

V procesech, které vyžadují extrémně vysokou čistotu (např. fotolitografie), se filtry často vyměňují

preventivně, aby se zajistilo, že nebude ohrožena kvalita plynu.

Sledování rozdílu tlaku na filtru je běžnou metodou pro určení, kdy je potřeba filtr vyměnit.

Jak se nečistoty hromadí, tlaková ztráta na filtru se zvyšuje, což ukazuje na snížení účinnosti.

Je zásadní vyměnit filtry dříve, než jejich účinnost klesne, protože jakékoli porušení čistoty plynu může způsobit závažné závady,

snížit výnos a dokonce vést k poškození zařízení.

Z jakých materiálů jsou vyrobeny plynové filtry pro polovodičové aplikace?

Plynové filtry používané v polovodičových aplikacích jsou vyrobeny z materiálů, které dokáží zachovat nejvyšší standardy čistoty

a odolat drsným podmínkám ve výrobě. Mezi běžné materiály patří:

* Nerezová ocel (316L): Nejpoužívanější materiál pro svou chemickou odolnost, mechanickou pevnost a

možnost výroby s přesnou velikostí pórů pomocí technologie slinování. Je vhodný pro filtraci obou reaktivních

a inertní plyny.

* PTFE (polytetrafluorethylen): PTFE je chemicky inertní materiál používaný pro filtraci vysoce reaktivních nebo korozivních

plyny. Má vynikající chemickou kompatibilitu a hydrofobní vlastnosti, takže je ideální pro citlivé na vlhkost

procesy.

*Nikl a Hastelloy:

Tyto materiály se používají pro vysokoteplotní aplikace nebo pro procesy zahrnující agresivní chemikálie

kde by nerezová ocel mohla degradovat.

*Keramický:

Keramické filtry se používají pro aplikace, kde je vyžadována extrémní teplotní odolnost, nebo pro submikronové filtry

filtrace částic.

Výběr materiálu závisí na druhu plynu, přítomnosti reaktivních látek, teplotě a

další parametry procesu. Materiály musí být nereaktivní, aby se zajistilo, že nenesou žádné nečistoty

nebo částic do procesu, čímž se udrží úrovně čistoty plynu potřebné pro výrobu polovodičů.

Jaká je role Point-of-Use (POU) filtrů ve výrobě polovodičů?

Point-of-Use (POU) filtry jsou nezbytné při výrobě polovodičů, protože zajišťují čištění plynů bezprostředně před

vstup do procesních nástrojů. Tyto filtry poskytují konečnou ochranu proti nečistotám, které se mohly dostat do proudu plynu

během skladování, přepravy nebo distribuce, čímž se zvyšuje stabilita procesu a kvalita produktu.

Klíčové výhody POU filtrů:

*Umístěno v blízkosti kritického zařízení (např. leptací nebo nanášecí komory), aby se zabránilo kontaminaci dostat se na plátek.

*Odstraňte jak částice, tak molekulární nečistoty, které by mohly být zaneseny systémem manipulace s plynem nebo expozicí životního prostředí.

*Zajistěte, aby byla do procesního nástroje dodávána nejvyšší možná kvalita plynu, což chrání zařízení a zvyšuje kvalitu vyráběných zařízení.

*Snižte variabilitu procesu, zvyšte výtěžnost a snižte úroveň defektů.

*Nepostradatelné v pokročilých polovodičových prostředích, kde i malé nečistoty mohou významně ovlivnit produktivitu a spolehlivost produktu.

Jak plynové filtry zabraňují prostojům zařízení v polovodičových procesech?

Plynové filtry zabraňují prostojům zařízení v polovodičových procesech tím, že zajišťují, že procesní plyny jsou trvale bez obsahu

kontaminanty, které by mohly způsobit poškození výrobního zařízení. Výroba polovodičů zahrnuje použití vysoce

citlivá zařízení, včetně depozičních komor, strojů na plazmové leptání a fotolitografických systémů.

Pokud se do těchto strojů dostanou nečistoty, jako je prach, vlhkost nebo reaktivní nečistoty, mohou způsobit řadu problémů,

od ucpání ventilů a trysek až po poškození povrchů plátků nebo vnitřků reaktoru.

Použitím vysoce kvalitních plynových filtrů výrobci zabraňují vnášení těchto kontaminantů, čímž snižují pravděpodobnost vzniku

neplánovaná údržba a poruchy zařízení. To pomáhá udržovat stabilní výrobní plány, minimalizovat

nákladné prostoje a vyhnutí se značným výdajům spojeným s opravami nebo výměnami.

Dobře udržované filtry navíc pomáhají prodloužit životnost klíčových součástí, jako jsou regulátory průtoku, ventily a reaktory,

čímž se zvyšuje celková efektivita a ziskovost výrobního procesu.

Takže po kontrole některých podrobností o polovodičových plynových filtrech, pokud máte ještě nějaké další otázky.

Jste připraveni optimalizovat svůj proces výroby polovodičů pomocí vysoce kvalitních řešení filtrace plynu?

Kontaktujte společnost HENGKO ještě dnes pro odborné vedení a přizpůsobená řešení, která splňují vaše potřeby.

Po kontrole některých podrobných informací o polovodičovém plynovém filtru, pokud máte další otázky?

Jste připraveni optimalizovat svůj proces výroby polovodičů pomocí vysoce kvalitních řešení filtrace plynu?

Kontaktujte společnost HENGKO ještě dnes pro odborné vedení a přizpůsobená řešení, která splňují vaše potřeby.

Napište nám na adresuka@hengko.compro více informací.

Náš tým je zde, aby vám pomohl zvýšit efektivitu vaší výroby a kvalitu produktů.