halvledergassfiltre

Hvorfor trenger man å bruke gassfiltre i produksjonsprosessen for halvledere? 

Gassfiltre er avgjørende i halvlederproduksjonsprosessen av flere kritiske årsaker:

1. Fjerning av forurensninger

Halvlederfabrikasjon involverer en rekke sensitive prosesser der selv de minste forurensninger,

som støvpartikler, fuktighet eller kjemiske rester, kan ha skadelige effekter. Gassfiltre fjernes

partikler, urenheter og luftbårne forurensninger fra prosessgasser, som sikrer et rent miljø

og opprettholdelse av integriteten til halvlederskivene.

2. Opprettholde standarder for ultrarenhet

Halvlederindustrien krever ekstremt høye nivåer av renhet i gassene som brukes, slik urenheter kan

føre til defekter i halvlederenheter. Gassfiltre bidrar til å oppnå ultraren gasskvalitet, og forhindrer

kontaminering og sikring av konsistensen og påliteligheten til produktene.

3. Beskyttende utstyr

Forurensninger i gasser kan ikke bare skade halvlederskivene, men også skade de følsomme

utstyr som brukes i produksjonsprosessen, slik som kjemiske dampavsetningsreaktorer (CVD) og

etsesystemer. Gassfiltre beskytter disse dyre maskinene mot skade, og reduserer risikoen for

nedetid og kostbare reparasjoner.

4. Forebygging av avkastningstap

Yield er avgjørende i halvlederproduksjon, der defekter kan forårsake betydelig produksjonstap.

Selv en enkelt partikkel eller kjemisk urenhet kan føre til tap av utbytte, noe som påvirker produktivitet og lønnsomhet.

Gassfiltre sikrer at prosessgassene er rene, og minimerer forurensning og reduserer utbyttetap.

5. Sikre produktkvalitet

Konsistens og kvalitet er avgjørende i halvlederproduksjon. Forurensede gasser kan skape

inkonsekvenser, noe som fører til upålitelige halvlederenheter. Ved å bruke gassfiltre kan produsentene

garantere at hver batch oppfyller de strenge kvalitetsstandardene som kreves, noe som fører til høyere enhet

ytelse og lang levetid.

6. Reduserer nedetid

Forurensninger i prosessgasser kan forårsake utstyrssvikt, noe som krever vedlikehold eller utskifting.

Ved å bruke gassfiltre kan produsenter redusere uventet nedetid, opprettholde driftseffektivitet og

forlenge levetiden til kritisk utstyr.

7. Kjemisk kompatibilitet

Mange av gassene som brukes i halvlederprosesser er svært reaktive eller etsende. Gassfiltre er

designet for å tåle disse tøffe kjemiske miljøene samtidig som de effektivt filtrerer urenheter, og sikrer

sikker og effektiv behandling.

Totalt sett er gassfiltre avgjørende for å opprettholde renheten, påliteligheten og sikkerheten til halvlederen

produksjonsprosess, bidrar til å oppnå høykvalitets, defektfrie halvlederprodukter mens

også beskytte verdifullt utstyr.

Typer gassfiltre i halvlederproduksjonsprosessen

I halvlederproduksjonsprosessen brukes forskjellige typer gassfiltre for å adressere ulike

stadier og utfordringer knyttet til gassrenhet og utstyrsbeskyttelse.

Typene gassfiltre som vanligvis brukes inkluderer:

1. Partikkelfiltre

*Hensikt: For å fjerne partikler, støv og andre faste forurensninger fra prosessgasser.

*Bruk: Ofte installert i ulike stadier for å beskytte wafere, prosesskamre og utstyr mot partikkelforurensning.

* Materialer: Vanligvis laget av sintret rustfritt stål, PTFE eller andre materialer som sikrer holdbarhet og kjemisk kompatibilitet.

2. Molekylære eller kjemiske filtre (Getter-filtre)

*Hensikt: For å fjerne spesifikke molekylære forurensninger, som fuktighet, oksygen eller organiske forbindelser, som kan være tilstede i prosessgasser.

*Bruk: Brukes når det kreves gass med høy renhet, for eksempel under avsetnings- eller etseprosesser.

* Materialer: Ofte konstruert ved bruk av aktivt kull, zeolitt eller andre adsorberende materialer spesielt utviklet for å fange molekylære urenheter.

3. Gassfiltre med høy renhet

*Hensikt: For å oppnå gassstandarder med ultrahøy renhet (UHP), som er kritisk for halvlederprosesser der den minste urenheten kan påvirke produktkvaliteten.

*Bruk: Disse filtrene brukes i prosesser som Chemical Vapor Deposition (CVD) og Plasma Etching, hvor urenheter kan forårsake alvorlige defekter.

* Materialer: Laget av rustfritt stål med spesialiserte membraner for å opprettholde integriteten under høyt trykk og ekstreme forhold.

4. Bulkgassfiltre

*Hensikt: For å rense gasser ved inngangspunktet eller før distribusjon til produksjonslinjene.

*Bruk: Plassert oppstrøms i gassleveringssystemet for å filtrere gasser i bulk før de tilføres individuelle verktøy eller reaktorer.

* Materialer: Disse filtrene har ofte høy kapasitet til å håndtere store gassmengder.

5. Point-of-Use (POU) gassfiltre

*Hensikt: For å sikre at gassene som leveres til hvert spesifikt prosessverktøy er fri for forurensninger.

*Bruk: Installert rett før gassene introduseres til prosessutstyret, for eksempel etse- eller avsetningskamre.

* Materialer: Laget av materialer som er kompatible med de reaktive gassene som brukes i halvlederprosesser, som sintret metall eller PTFE.

6. Inline gassfiltre

*Hensikt: For å gi inline-filtrering for gasser som beveger seg gjennom distribusjonssystemet.

*Bruk: Installert i gassledninger på nøkkelpunkter, og gir kontinuerlig filtrering i hele systemet.

* Materialer: Sintret rustfritt stål eller nikkel for å sikre kjemisk kompatibilitet med gassene.

7. Overflatemonterte gassfiltre

*Hensikt: Skal monteres direkte på gasspanelkomponenter for å fjerne partikler og molekylære forurensninger.

*Bruk: Disse filtrene er vanlige på trange steder, og gir effektiv filtrering ved bruk ved kritiske applikasjoner.

* Materialer: Høyrent rustfritt stål for holdbarhet og kompatibilitet med halvledergasser.

8. Sub-mikron filtre

*Hensikt: For å filtrere ut ekstremt små partikler, ofte så små som sub-mikronstørrelser, som fortsatt kan forårsake betydelige defekter i halvlederprosesser.

*Bruk: Brukes i prosesser som krever det høyeste nivået av filtrering for å opprettholde ultra-ren gasstilførsel, for eksempel fotolitografi.

* Materialer: Sintret metall eller keramiske materialer med høy tetthet som effektivt kan fange selv de minste partiklene.

9. Aktiverte karbonfiltre

*Hensikt: For å fjerne organiske forurensninger og flyktige gasser.

*Bruk: Brukes i applikasjoner der gassformige urenheter må fjernes for å forhindre waferforurensning eller reaksjonsforstyrrelser.

* Materialer: Aktivt karbonmaterialer designet for å adsorbere organiske molekyler.

10.Gassfiltre av sintret metall

*Hensikt: For å fjerne partikler og urenheter effektivt samtidig som den gir strukturell styrke og motstand mot høyt trykk.

*Bruk: Mye brukt på tvers av flere stadier av halvlederprosessen der robust filtrering er nødvendig.

* Materialer: Vanligvis laget av sintret rustfritt stål eller andre metallegeringer for å tåle tøffe miljøer og kjemikalier.

11.Hydrofobe gassfiltre

*Hensikt: For å forhindre at fuktighet eller vanndamp kommer inn i gasstrømmen, noe som er kritisk i visse prosesser som er følsomme for jevne spormengder av fuktighet.

*Bruk: Brukes ofte i prosesser som wafertørking eller plasmaetsing.

* Materialer: Hydrofobe membraner, slik som PTFE, for å sikre at gasser forblir fri for fuktighetsforurensning.

Disse ulike typer gassfiltre er nøye utvalgt basert på deres spesifikke egenskaper, materialkompatibilitet og egnethet for de unike forholdene i halvlederproduksjonsprosesser. Den riktige kombinasjonen av filtre er avgjørende for å opprettholde det høyeste nivået av gassrenhet, sikre prosessstabilitet og forhindre defekter i halvlederenheter.

Noen vanlige spørsmål om halvledergassfiltre

Vanlige spørsmål 1:

Hva er halvledergassfiltre og hvorfor er de viktige?

Halvledergassfiltre er kritiske komponenter i halvlederproduksjonsprosessen.

De er designet for å fjerne urenheter og forurensninger fra prosessgasser, som f.eksoksygen,

nitrogen, hydrogen og ulike kjemiske gasser.

Disse urenhetene kan ha betydelig innvirkning på kvaliteten, ytelsen og påliteligheten til halvlederenheter.

Ved å effektivt filtrere gassstrømmer hjelper halvledergassfiltre til å:

1. Oppretthold høy renhet:

Sørg for at gassene som brukes i produksjonsprosessen er fri for forurensninger som kan forringe enhetens ytelse.

2. Forhindre skade på utstyr:

Beskytt sensitivt halvlederutstyr mot partikkel- og kjemisk forurensning, noe som kan føre til kostbar nedetid og reparasjoner.

3. Forbedre produktutbyttet:

Reduser defekter og feil forårsaket av gassbårne urenheter, noe som resulterer i høyere produksjonsutbytte.

4. Forbedre enhetens pålitelighet:

Minimer langsiktig degradering av halvlederenheter på grunn av forurensningsrelaterte problemer.

Vanlige spørsmål 2:

Hva er de vanlige typene halvledergassfiltre?

Flere typer gassfiltre brukes i halvlederproduksjon, hver designet for å fjerne

spesifikke typer forurensninger.

De vanligste typene inkluderer:

1.Partikkelfiltre:

Disse filtrene fjerner faste partikler, som støv, fibre og metallpartikler, fra gassstrømmer.

De er vanligvis laget av materialer som sintret metall, keramikk eller membranfiltre.

2. Kjemiske filtre:

Disse filtrene fjerner kjemiske urenheter, som vanndamp, hydrokarboner og etsende gasser.

De er ofte basert på adsorpsjons- eller absorpsjonsprinsipper, ved bruk av materialer som aktivert karbon,

molekylsikter eller kjemiske sorbenter.

3. Kombinasjonsfiltre:

Disse filtrene kombinerer egenskapene til partikkel- og kjemiske filtre for å fjerne begge typer

forurensninger. De brukes ofte i kritiske applikasjoner der høy renhet er avgjørende.

Vanlige spørsmål 3:

Hvordan velges og utformes halvledergassfiltre?

Valget og utformingen av halvledergassfiltre involverer flere faktorer, inkludert:

* Krav til gassrenhet:

Det ønskede renhetsnivået for den spesifikke gasstrømmen bestemmer filterets filtreringseffektivitet og kapasitet.

* Strømningshastighet og trykk:

Mengden gass som skal filtreres og driftstrykket påvirker filterets størrelse, materiale og konfigurasjon.

* Forurensningstype og konsentrasjon:

De spesifikke typene forurensninger som er tilstede i gasstrømmen dikterer valget av filtermedier og porestørrelsen.

* Temperatur og fuktighet:

Driftsforholdene kan påvirke filterets ytelse og levetid.

* Kostnader og vedlikehold:

Startkostnaden for filteret og dets pågående vedlikeholdskrav må vurderes.

Ved å vurdere disse faktorene nøye, kan ingeniører velge og designe gassfiltre som oppfyller de spesifikke

behov for en halvlederproduksjonsprosess.

Hvor ofte bør gassfiltre skiftes i halvlederproduksjon?

Utskiftningsfrekvensen for gassfiltre i halvlederproduksjon avhenger av flere faktorer, inkludert typen

prosess, nivået av forurensninger og den spesifikke typen filter som brukes. Vanligvis skiftes gassfiltre på vanlig måte

vedlikeholdsplan for å forhindre enhver risiko for kontaminering,ofte hver 6. til 12. måned, avhengig av bruksforholdene

og anbefalingene fra filterprodusenten.

Utskiftingsplaner kan imidlertid variere mye basert på driftsmiljøet. For eksempel:

*Prosesser med høy forurensning:

Filtre må kanskje skiftes ut oftere hvis de utsettes for høye nivåer av

partikkelformig eller molekylær forurensning.

*Kritiske applikasjoner:

I prosesser som krever ekstremt høy renhet (f.eks. fotolitografi), skiftes filtre ofte ut

forebyggende for å sikre at gasskvaliteten ikke kompromitteres.

Overvåking av differensialtrykk over filteret er en vanlig metode for å bestemme når et filter må skiftes.

Når forurensninger samler seg, øker trykkfallet over filteret, noe som indikerer en reduksjon i effektiviteten.

Det er avgjørende å bytte ut filtre før effektiviteten avtar, siden ethvert brudd på gassrenheten kan forårsake betydelige defekter,

redusere utbyttet og til og med føre til skade på utstyret.

Hvilke materialer er gassfiltre laget av for halvlederapplikasjoner?

Gassfiltre som brukes i halvlederapplikasjoner er laget av materialer som kan opprettholde de høyeste renhetsstandardene

og tåle de tøffe miljøene som finnes i produksjonen. Vanlige materialer inkluderer:

*Rustfritt stål (316L): Det mest brukte materialet på grunn av dets kjemiske motstand, mekaniske styrke og

evne til å fremstilles med presise porestørrelser ved bruk av sintringsteknologi. Den er egnet for å filtrere både reaktive

og inerte gasser.

*PTFE (polytetrafluoretylen): PTFE er et kjemisk inert materiale som brukes til å filtrere svært reaktivt eller etsende

gasser. Den har utmerket kjemisk kompatibilitet og hydrofobe egenskaper, noe som gjør den ideell for fuktfølsomme

prosesser.

*Nikkel og Hastelloy:

Disse materialene brukes til høytemperaturapplikasjoner eller til prosesser som involverer aggressive kjemikalier

hvor rustfritt stål kan brytes ned.

*Keramikk:

Keramiske filtre brukes for applikasjoner der ekstrem temperaturmotstand er nødvendig, eller for sub-mikron

filtrering av partikler.

Valget av materiale avhenger av typen gass, tilstedeværelsen av reaktive stoffer, temperaturen og

andre prosessparametere. Materialene må være ikke-reaktive for å sikre at de ikke introduserer noen urenheter

eller partikler inn i prosessen, for derved å opprettholde gassrenhetsnivåene som kreves for halvlederfremstilling.

Hva er rollen til Point-of-Use (POU)-filtre i halvlederproduksjon?

Point-of-Use (POU) filtre er essensielle i halvlederproduksjon, siden de sikrer at gasser renses umiddelbart før

inn i prosessverktøyene. Disse filtrene gir en siste beskyttelse mot forurensninger som kan ha kommet inn i gasstrømmen

under lagring, transport eller distribusjon, og forbedrer dermed prosessstabilitet og produktkvalitet.

Hovedfordeler med POU-filtre:

*Plassert nær kritisk utstyr (f.eks. etse- eller avsetningskamre) for å forhindre at forurensning når waferen.

*Fjern både partikkelformede og molekylære urenheter som kan introduseres av gasshåndteringssystemet eller miljøeksponering.

*Sørg for at høyest mulig gasskvalitet leveres til prosessverktøyet, beskytte utstyr og forbedre kvaliteten på produserte enheter.

* Reduser prosessvariabiliteten, øk utbyttet og reduser defektnivåene.

*Uunnværlig i avanserte halvledermiljøer der selv mindre urenheter kan påvirke produktiviteten og produktets pålitelighet betydelig.

Hvordan forhindrer gassfiltre nedetid for utstyr i halvlederprosesser?

Gassfiltre forhindrer utstyrsstans i halvlederprosesser ved å sikre at prosessgasser konsekvent er fri for

forurensninger som kan forårsake skade på produksjonsutstyret. Halvlederfabrikasjon innebærer bruk av høyt

sensitivt utstyr, inkludert avsetningskamre, plasmaetsemaskiner og fotolitografisystemer.

Hvis forurensninger som støv, fuktighet eller reaktive urenheter kommer inn i disse maskinene, kan de forårsake en rekke problemer,

fra tilstopping av ventiler og dyser til skadelige waferoverflater eller reaktorinteriør.

Ved å bruke høykvalitets gassfiltre forhindrer produsenter introduksjonen av disse forurensningene, noe som reduserer sannsynligheten for

uplanlagt vedlikehold og utstyrssvikt. Dette hjelper med å opprettholde stabile produksjonsplaner, minimere

kostbar nedetid, og unngå de betydelige utgiftene forbundet med reparasjoner eller utskiftninger.

I tillegg bidrar godt vedlikeholdte filtre til å forlenge levetiden til nøkkelkomponenter, som strømningskontrollere, ventiler og reaktorer,

og dermed forbedre den generelle effektiviteten og lønnsomheten til produksjonsprosessen.

Så etter å ha sjekket noen detaljer om halvledergassfiltre, hvis du fortsatt har noen flere spørsmål.

Klar til å optimalisere halvlederproduksjonsprosessen med høykvalitets gassfiltreringsløsninger?

Kontakt HENGKO i dag for ekspertveiledning og skreddersydde løsninger for å møte dine behov.

Etter å ha sjekket noen detaljer informasjon om halvledergassfilter, hvis du har flere spørsmål?

Klar til å optimalisere halvlederproduksjonsprosessen med høykvalitets gassfiltreringsløsninger?

Kontakt HENGKO i dag for ekspertveiledning og skreddersydde løsninger for å møte dine behov.

Send oss ​​en e-post påka@hengko.comfor mer informasjon.

Teamet vårt er her for å hjelpe deg med å forbedre produksjonseffektiviteten og produktkvaliteten.