halvledargasfilter

Varför behöver man använda gasfilter i halvledartillverkningsprocessen? 

Gasfilter är viktiga i halvledartillverkningsprocessen av flera kritiska skäl:

1. Borttagning av föroreningar

Tillverkning av halvledar involverar många känsliga processer där även de minsta föroreningar,

som dammpartiklar, fukt eller kemikalierester kan ha skadliga effekter. Gasfilter tas bort

partiklar, föroreningar och luftburna föroreningar från processgaser, vilket säkerställer en ren miljö

och bibehållande av integriteten hos halvledarskivorna.

2. Upprätthålla Ultra-Purity Standards

Halvledarindustrin kräver extremt höga nivåer av renhet i de gaser som används, vilket föroreningar kan

leda till defekter i halvledarenheter. Gasfilter hjälper till att uppnå ultraren gaskvalitet, förhindrande

kontaminering och säkerställande av produkternas konsistens och tillförlitlighet.

3. Skyddsutrustning

Föroreningar i gaser kan inte bara skada halvledarskivorna utan också skada de känsliga

utrustning som används i tillverkningsprocessen, såsom reaktorer för kemisk ångavsättning (CVD) och

etsningssystem. Gasfilter skyddar dessa dyra maskiner från skador, vilket minskar risken för

stillestånd och kostsamma reparationer.

4. Förhindra avkastningsförlust

Yield är avgörande vid halvledartillverkning, där defekter kan orsaka betydande produktionsförluster.

Även en enda partikel eller kemisk förorening kan resultera i avkastningsförlust, vilket påverkar produktiviteten och lönsamheten.

Gasfilter säkerställer att processgaserna är rena, vilket minimerar förorening och minskar avkastningsförlusten.

5. Säkerställa produktkvalitet

Konsistens och kvalitet är avgörande vid tillverkning av halvledarprodukter. Förorenade gaser kan skapa

inkonsekvenser, vilket leder till opålitliga halvledarenheter. Genom att använda gasfilter kan tillverkare

garantera att varje batch uppfyller de stränga kvalitetsstandarder som krävs, vilket leder till högre enhet

prestanda och livslängd.

6. Minska stilleståndstid

Föroreningar i processgaser kan orsaka fel på utrustningen, vilket kräver underhåll eller utbyte.

Genom att använda gasfilter kan tillverkare minska oväntade stillestånd, upprätthålla driftseffektivitet och

förlänga livslängden för kritisk utrustning.

7. Kemisk kompatibilitet

Många av de gaser som används i halvledarprocesser är mycket reaktiva eller korrosiva. Gasfilter är

designad för att motstå dessa hårda kemiska miljöer samtidigt som den effektivt filtrerar föroreningar, vilket säkerställer

säker och effektiv bearbetning.

Sammantaget är gasfilter avgörande för att bibehålla renheten, tillförlitligheten och säkerheten hos halvledaren

tillverkningsprocessen, hjälper till att uppnå högkvalitativa, defektfria halvledarprodukter samtidigt

skyddar också värdefull utrustning.

Typer av gasfilter i halvledartillverkningsprocessen

I halvledartillverkningsprocessen används olika typer av gasfilter för att adressera olika

stadier och utmaningar i samband med gasrenhet och utrustningsskydd.

Typerna av gasfilter som vanligtvis används inkluderar:

1. Partikelfilter

*Ändamål: För att ta bort partiklar, damm och andra fasta föroreningar från processgaser.

*Användande: Installeras ofta i olika stadier för att skydda wafers, processkammare och utrustning från partikelkontamination.

*Material: Vanligtvis tillverkad av sintrat rostfritt stål, PTFE eller andra material som säkerställer hållbarhet och kemisk kompatibilitet.

2. Molekylära eller kemiska filter (Getter-filter)

*Ändamål: För att ta bort specifika molekylära föroreningar, såsom fukt, syre eller organiska föreningar, som kan finnas i processgaser.

*Användande: Används när gas med hög renhet krävs, till exempel under deponerings- eller etsningsprocesser.

*Material: Ofta konstruerad med aktivt kol, zeolit ​​eller andra adsorberande material speciellt utformade för att fånga molekylära föroreningar.

3. Gasfilter med hög renhet

*Ändamål: För att uppnå gasstandarder med ultrahög renhet (UHP), vilket är avgörande för halvledarprocesser där den minsta föroreningen kan påverka produktkvaliteten.

*Användande: Dessa filter används i processer som Chemical Vapor Deposition (CVD) och Plasma Etching, där föroreningar kan orsaka allvarliga defekter.

*Material: Tillverkad av rostfritt stål med specialiserade membran för att bibehålla integriteten under högt tryck och extrema förhållanden.

4. Bulkgasfilter

*Ändamål: För att rena gaser vid ingångspunkten eller före distribution till tillverkningslinjerna.

*Användande: Placerad uppströms i gasleveranssystemet för att filtrera gaser i bulk innan de tillförs enskilda verktyg eller reaktorer.

*Material: Dessa filter har ofta en hög kapacitet för att hantera stora volymer gaser.

5. Point-of-Use (POU) gasfilter

*Ändamål: För att säkerställa att gaserna som levereras till varje specifikt bearbetningsverktyg är fria från föroreningar.

*Användande: Installeras precis innan gaserna förs in i processutrustningen, såsom etsnings- eller deponeringskammare.

*Material: Tillverkad av material som är kompatibla med de reaktiva gaser som används i halvledarprocesser, som sintrad metall eller PTFE.

6. Inline gasfilter

*Ändamål: För att tillhandahålla inline-filtrering för gaser som rör sig genom distributionssystemet.

*Användande: Installerad i gasledningar vid viktiga punkter, vilket ger kontinuerlig filtrering i hela systemet.

*Material: Sintrat rostfritt stål eller nickel för att säkerställa kemisk kompatibilitet med gaserna.

7. Ytmonterade gasfilter

*Ändamål: För att monteras direkt på gaspanelkomponenter för att avlägsna partiklar och molekylära föroreningar.

*Användande: Dessa filter är vanliga i trånga utrymmen och ger effektiv filtrering vid användning i kritiska applikationer.

*Material: Högrent rostfritt stål för hållbarhet och kompatibilitet med halvledargaser.

8. Sub-Mikron filter

*Ändamål: För att filtrera bort extremt små partiklar, ofta så små som submikronstorlekar, som fortfarande kan orsaka betydande defekter i halvledarprocesser.

*Användande: Används i processer som kräver den högsta nivån av filtrering för att upprätthålla ultraren gastillförsel, såsom fotolitografi.

*Material: Sintrad metall eller keramiska material med hög densitet som effektivt kan fånga in även de minsta partiklarna.

9. Aktivt kolfilter

*Ändamål: För att avlägsna organiska föroreningar och flyktiga gaser.

*Användande: Används i applikationer där gasformiga föroreningar måste avlägsnas för att förhindra kontaminering av wafer eller reaktionsstörningar.

*Material: Aktivt kolmaterial utformade för att adsorbera organiska molekyler.

10.Gasfilter av sintrade metall

*Ändamål: För att effektivt ta bort partiklar och föroreningar samtidigt som den erbjuder strukturell styrka och motståndskraft mot högt tryck.

*Användande: Används ofta i flera steg av halvledarprocessen där robust filtrering är nödvändig.

*Material: Vanligtvis tillverkad av sintrat rostfritt stål eller andra metallegeringar för att tåla tuffa miljöer och kemikalier.

11.Hydrofoba gasfilter

*Ändamål: För att förhindra att fukt eller vattenånga kommer in i gasströmmen, vilket är avgörande i vissa processer som är känsliga för jämna spårmängder av fukt.

*Användande: Används ofta i processer som torkning av wafer eller plasmaetsning.

*Material: Hydrofoba membran, såsom PTFE, för att säkerställa att gaser förblir fria från fuktföroreningar.

Dessa olika typer av gasfilter är noggrant utvalda baserat på deras specifika egenskaper, materialkompatibilitet och lämplighet för de unika förhållandena i halvledartillverkningsprocesser. Rätt kombination av filter är avgörande för att upprätthålla högsta nivå av gasrenhet, säkerställa processstabilitet och förhindra defekter i halvledarenheter.

Några vanliga frågor om halvledargasfilter

FAQ 1:

Vad är halvledargasfilter och varför är de viktiga?

Halvledargasfilter är kritiska komponenter i halvledartillverkningsprocessen.

De är utformade för att ta bort orenheter och föroreningar från processgaser, som t.exsyre,

kväve, väte och olika kemiska gaser.

Dessa föroreningar kan avsevärt påverka kvaliteten, utbytet och tillförlitligheten hos halvledarenheter.

Genom att effektivt filtrera gasströmmar hjälper halvledargasfilter till att:

1. Upprätthåll hög renhet:

Se till att gaserna som används i tillverkningsprocessen är fria från föroreningar som kan försämra enhetens prestanda.

2.Förhindra skador på utrustning:

Skydda känslig halvledarutrustning från partikel- och kemisk kontaminering, vilket kan leda till kostsamma stillestånd och reparationer.

3. Förbättra produktutbytet:

Minska defekter och fel orsakade av gasburna föroreningar, vilket resulterar i högre produktionsutbyten.

4. Förbättra enhetens tillförlitlighet:

Minimera den långsiktiga nedbrytningen av halvledarenheter på grund av kontamineringsrelaterade problem.

FAQ 2:

Vilka är de vanligaste typerna av halvledargasfilter?

Flera typer av gasfilter används i halvledartillverkning, var och en utformad för att ta bort

specifika typer av föroreningar.

De vanligaste typerna inkluderar:

1.Partikelfilter:

Dessa filter tar bort fasta partiklar, såsom damm, fibrer och metallpartiklar, från gasströmmar.

De är vanligtvis gjorda av material som sintrad metall, keramik eller membranfilter.

2.Kemiska filter:

Dessa filter tar bort kemiska föroreningar, såsom vattenånga, kolväten och frätande gaser.

De är ofta baserade på adsorptions- eller absorptionsprinciper, med material som aktivt kol,

molekylsilar eller kemiska sorbenter.

3. Kombinationsfilter:

Dessa filter kombinerar kapaciteten hos partikelfilter och kemiska filter för att ta bort båda typerna

föroreningar. De används ofta i kritiska applikationer där hög renhet är avgörande.

FAQ 3:

Hur väljs och utformas halvledargasfilter?

Valet och designen av halvledargasfilter involverar flera faktorer, inklusive:

* Krav på gasens renhet:

Den önskade renhetsnivån för den specifika gasströmmen bestämmer filtrets filtreringseffektivitet och kapacitet.

* Flödeshastighet och tryck:

Mängden gas som ska filtreras och arbetstrycket påverkar filtrets storlek, material och konfiguration.

* Föroreningstyp och koncentration:

De specifika typerna av föroreningar som finns i gasströmmen dikterar valet av filtermedia och dess porstorlek.

*Temperatur och luftfuktighet:

Driftförhållandena kan påverka filtrets prestanda och livslängd.

* Kostnad och underhåll:

Den initiala kostnaden för filtret och dess pågående underhållskrav måste beaktas.

Genom att noggrant överväga dessa faktorer kan ingenjörer välja och designa gasfilter som uppfyller det specifika

behov av en halvledartillverkningsprocess.

Hur ofta ska gasfilter bytas vid halvledartillverkning?

Bytesfrekvensen för gasfilter i halvledartillverkning beror på flera faktorer, inklusive typen av

process, nivån av föroreningar och den specifika typ av filter som används. Vanligtvis byts gasfilter regelbundet

underhållsschema för att förhindra risk för kontaminering,ofta var 6:e ​​till 12:e månad, beroende på användningsförhållandena

och rekommendationerna från filtertillverkaren.

Ersättningsscheman kan dock variera kraftigt beroende på driftsmiljön. Till exempel:

* Processer med hög kontaminering:

Filter kan behöva bytas ut oftare om de utsätts för höga halter av

partikelformig eller molekylär kontaminering.

*Kritiska tillämpningar:

I processer som kräver extremt hög renhet (t.ex. fotolitografi) byts filter ofta ut

förebyggande för att säkerställa att gaskvaliteten inte äventyras.

Övervakning av differenstryck över filtret är en vanlig metod för att avgöra när ett filter behöver bytas ut.

När föroreningar ackumuleras ökar tryckfallet över filtret, vilket indikerar en minskning av effektiviteten.

Det är avgörande att byta ut filter innan deras effektivitet minskar, eftersom alla brott i gasrenheten kan orsaka betydande defekter,

minska avkastningen och till och med leda till skador på utrustningen.

Vilka material är gasfilter gjorda av för halvledartillämpningar?

Gasfilter som används i halvledarapplikationer är gjorda av material som kan upprätthålla de högsta renhetsstandarderna

och tål de tuffa miljöer som finns i tillverkningen. Vanliga material inkluderar:

*Rostfritt stål (316L): Det mest använda materialet på grund av dess kemiska beständighet, mekaniska styrka och

förmågan att tillverkas med exakta porstorlekar med hjälp av sintringsteknik. Den är lämplig för att filtrera både reaktiva

och inerta gaser.

*PTFE (polytetrafluoretylen): PTFE är ett kemiskt inert material som används för att filtrera mycket reaktivt eller korrosivt

gaser. Den har utmärkt kemisk kompatibilitet och hydrofoba egenskaper, vilket gör den idealisk för fuktkänsliga

processer.

*Nickel och Hastelloy:

Dessa material används för högtemperaturapplikationer eller för processer som involverar aggressiva kemikalier

där rostfritt stål kan brytas ned.

*Keramisk:

Keramiska filter används för applikationer där extrem temperaturbeständighet krävs, eller för sub-mikron

filtrering av partiklar.

Valet av material beror på typen av gas, närvaron av reaktiva ämnen, temperaturen och

andra processparametrar. Materialen måste vara icke-reaktiva för att säkerställa att de inte inför några föroreningar

eller partiklar in i processen, för att därigenom bibehålla de gasrenhetsnivåer som krävs för halvledartillverkning.

Vilken roll spelar Point-of-Use-filter (POU) i halvledartillverkning?

Point-of-Use (POU)-filter är viktiga vid halvledartillverkning, eftersom de säkerställer att gaser renas omedelbart före

gå in i processverktygen. Dessa filter ger ett sista skydd mot föroreningar som kan ha kommit in i gasströmmen

under lagring, transport eller distribution, vilket förbättrar processstabilitet och produktkvalitet.

Viktiga fördelar med POU-filter:

*Placerad nära kritisk utrustning (t.ex. etsning eller deponeringskammare) för att förhindra att kontaminering når skivan.

*Ta bort både partikelformiga och molekylära föroreningar som kan införas av gashanteringssystemet eller miljöexponering.

*Se till att högsta möjliga gaskvalitet levereras till processverktyget, vilket skyddar utrustningen och förbättrar kvaliteten på tillverkade enheter.

*Minska processvariabiliteten, öka utbytet och minska defektnivåerna.

*Oumbärlig i avancerade halvledarmiljöer där även mindre föroreningar avsevärt kan påverka produktiviteten och produktens tillförlitlighet.

Hur förhindrar gasfilter utrustningsavbrott i halvledarprocesser?

Gasfilter förhindrar driftstopp av utrustning i halvledarprocesser genom att säkerställa att processgaser konsekvent är fria från

föroreningar som kan orsaka skada på tillverkningsutrustningen. Halvledartillverkning innebär användning av högt

känslig utrustning, inklusive deponeringskammare, plasmaetsningsmaskiner och fotolitografisystem.

Om föroreningar som damm, fukt eller reaktiva föroreningar kommer in i dessa maskiner kan de orsaka en rad problem,

från igensättning av ventiler och munstycken till skadade waferytor eller reaktorinteriörer.

Genom att använda högkvalitativa gasfilter förhindrar tillverkarna introduktionen av dessa föroreningar, vilket minskar sannolikheten för

oplanerat underhåll och utrustningshaveri. Detta hjälper till att upprätthålla stabila produktionsscheman, minimera

kostsamma stillestånd och undvika de betydande utgifterna i samband med reparationer eller byten.

Dessutom hjälper välskötta filter till att förlänga livslängden för nyckelkomponenter, såsom flödesregulatorer, ventiler och reaktorer,

därigenom förbättra den övergripande effektiviteten och lönsamheten i tillverkningsprocessen.

Så efter att ha kollat ​​lite detaljer om halvledargasfilter, om du fortfarande har några fler frågor.

Är du redo att optimera din halvledartillverkningsprocess med högkvalitativa gasfiltreringslösningar?

Kontakta HENGKO idag för expertvägledning och skräddarsydda lösningar för att möta dina behov.

Efter att ha kontrollerat lite detaljerad information om halvledargasfilter, om du har fler frågor?

Är du redo att optimera din halvledartillverkningsprocess med högkvalitativa gasfiltreringslösningar?

Kontakta HENGKO idag för expertvägledning och skräddarsydda lösningar för att möta dina behov.

Maila oss påka@hengko.comför mer information.

Vårt team är här för att hjälpa dig att förbättra din produktionseffektivitet och produktkvalitet.