فیلترهای گاز نیمه هادی

چرا باید از فیلترهای گاز در فرآیند تولید نیمه هادی استفاده کرد؟ 

فیلترهای گاز به چندین دلیل حیاتی در فرآیند تولید نیمه هادی ضروری هستند:

1. حذف آلودگی

ساخت نیمه هادی شامل فرآیندهای حساس متعددی است که در آن حتی کوچکترین آلاینده ها،

مانند ذرات گرد و غبار، رطوبت یا بقایای مواد شیمیایی می توانند اثرات مضری داشته باشند. فیلترهای گاز حذف می شوند

ذرات معلق، ناخالصی ها و آلاینده های موجود در هوا از گازهای فرآیندی، تضمین یک محیط پاک

و حفظ یکپارچگی ویفرهای نیمه هادی.

2. حفظ استانداردهای فوق العاده خلوص

صنعت نیمه هادی به سطوح بسیار بالایی از خلوص در گازهای مورد استفاده نیاز دارد، همانطور که ناخالصی ها می توانند

منجر به نقص در دستگاه های نیمه هادی می شود. فیلترهای گاز به دستیابی به کیفیت گاز فوق العاده خالص کمک می کند و از آن جلوگیری می کند

آلودگی و اطمینان از قوام و قابلیت اطمینان محصولات.

3. تجهیزات حفاظتی

آلاینده های موجود در گازها نه تنها می توانند به ویفرهای نیمه هادی آسیب برسانند بلکه به قسمت حساس نیز آسیب می رسانند

تجهیزات مورد استفاده در فرآیند تولید، مانند راکتورهای رسوب بخار شیمیایی (CVD) و

سیستم های اچینگ فیلترهای گاز از این ماشین های گران قیمت در برابر آسیب محافظت می کنند و خطر را کاهش می دهند

خرابی و تعمیرات پرهزینه

4. جلوگیری از افت محصول

بازده در تولید نیمه هادی ها بسیار مهم است، جایی که نقص می تواند باعث زیان قابل توجهی در تولید شود.

حتی یک ذره یا ناخالصی شیمیایی می تواند منجر به از دست دادن عملکرد شود و بر بهره وری و سودآوری تأثیر بگذارد.

فیلترهای گاز تضمین می کنند که گازهای فرآیند خالص هستند، آلودگی را به حداقل می رساند و از دست دادن عملکرد را کاهش می دهد.

5. تضمین کیفیت محصول

قوام و کیفیت در تولید نیمه هادی ها بسیار مهم است. گازهای آلوده می توانند ایجاد کنند

ناهماهنگی ها، که منجر به دستگاه های نیمه هادی غیرقابل اعتماد می شود. با استفاده از فیلترهای گاز، سازندگان می توانند

تضمین می کند که هر دسته استانداردهای کیفی دقیق مورد نیاز را برآورده می کند که منجر به دستگاه بالاتر می شود

عملکرد و طول عمر

6. کاهش زمان توقف

آلاینده‌های موجود در گازهای فرآیند می‌توانند باعث خرابی تجهیزات شده و نیاز به تعمیر و نگهداری یا جایگزینی داشته باشند.

با استفاده از فیلترهای گاز، سازندگان می توانند زمان خرابی غیرمنتظره را کاهش دهند، راندمان عملیاتی را حفظ کنند و

افزایش طول عمر تجهیزات حیاتی

7. سازگاری شیمیایی

بسیاری از گازهای مورد استفاده در فرآیندهای نیمه هادی بسیار واکنش پذیر یا خورنده هستند. فیلترهای گاز هستند

طراحی شده برای مقاومت در برابر این محیط های شیمیایی خشن در حالی که به طور موثر ناخالصی ها را فیلتر می کند و تضمین می کند

پردازش ایمن و موثر

به طور کلی، فیلترهای گاز برای حفظ خلوص، قابلیت اطمینان و ایمنی نیمه هادی حیاتی هستند.

فرآیند تولید، کمک به دستیابی به محصولات نیمه هادی با کیفیت بالا و بدون نقص در حالی که

همچنین از تجهیزات ارزشمند محافظت می کند.

انواع فیلترهای گاز در فرآیند ساخت نیمه هادی

در فرآیند تولید نیمه هادی، از انواع فیلترهای گاز برای رفع انواع مختلف استفاده می شود

مراحل و چالش های مرتبط با خلوص گاز و حفاظت از تجهیزات.

انواع فیلترهای گاز که معمولا مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از:

1. فیلترهای ذرات

*هدف: برای حذف ذرات، گرد و غبار و سایر آلاینده های جامد از گازهای فرآیند.

*استفاده: اغلب در مراحل مختلف برای محافظت از ویفرها، محفظه های فرآیند و تجهیزات در برابر آلودگی ذرات نصب می شود.

*مواد: معمولاً از فولاد ضد زنگ متخلخل، PTFE یا مواد دیگری که دوام و سازگاری شیمیایی را تضمین می کنند ساخته شده است.

2. فیلترهای مولکولی یا شیمیایی (فیلترهای گتر)

*هدف: برای حذف آلاینده های مولکولی خاص مانند رطوبت، اکسیژن یا ترکیبات آلی که ممکن است در گازهای فرآیند وجود داشته باشند.

*استفاده: در مواقعی که گاز با خلوص بالا مورد نیاز است، مانند فرآیندهای رسوب گذاری یا اچینگ استفاده می شود.

*مواد: اغلب با استفاده از زغال چوب فعال، زئولیت یا سایر مواد جاذب که به طور خاص برای به دام انداختن ناخالصی های مولکولی طراحی شده اند ساخته می شوند.

3. فیلترهای گاز با خلوص بالا

*هدف: برای دستیابی به استانداردهای گاز با خلوص فوق العاده بالا (UHP) که برای فرآیندهای نیمه هادی که کوچکترین ناخالصی می تواند بر کیفیت محصول تأثیر بگذارد بسیار مهم است.

*استفاده: این فیلترها در فرآیندهایی مانند رسوب بخار شیمیایی (CVD) و اچ پلاسما استفاده می شوند، جایی که ناخالصی ها می توانند باعث نقص جدی شوند.

*مواد: ساخته شده از فولاد ضد زنگ با غشاهای تخصصی برای حفظ یکپارچگی تحت فشار بالا و شرایط شدید.

4. فیلترهای گاز فله

*هدف: برای تصفیه گازها در محل ورود یا قبل از توزیع به خطوط تولید.

*استفاده: در سیستم انتقال گاز در بالادست قرار می گیرد تا گازها را قبل از عرضه به ابزارها یا راکتورهای جداگانه فیلتر کند.

*مواد: این فیلترها اغلب ظرفیت بالایی برای جابجایی حجم زیادی از گازها دارند.

5. فیلترهای گاز نقطه استفاده (POU).

*هدف: برای اطمینان از اینکه گازهای تحویلی به هر ابزار پردازش خاص عاری از هر گونه آلودگی است.

*استفاده: درست قبل از ورود گازها به تجهیزات فرآیند مانند اتاقک های اچینگ یا رسوب گذاری نصب می شود.

*مواد: ساخته شده از مواد سازگار با گازهای راکتیو مورد استفاده در فرآیندهای نیمه هادی، مانند فلز متخلخل یا PTFE.

6. فیلترهای گاز داخلی

*هدف: برای تامین فیلتر درون خطی گازهایی که از طریق سیستم توزیع حرکت می کنند.

*استفاده: در خطوط گاز در نقاط کلیدی نصب شده و فیلتراسیون مداوم را در سراسر سیستم فراهم می کند.

*مواد: فولاد ضد زنگ یا نیکل متخلخل برای اطمینان از سازگاری شیمیایی با گازها.

7. فیلترهای گاز سطحی

*هدف: برای حذف ذرات و آلاینده های مولکولی مستقیماً روی اجزای پانل گاز نصب شود.

*استفاده: این فیلترها در فضاهای تنگ رایج هستند، این فیلترها فیلتراسیون کارآمد نقطه استفاده را در کاربردهای حیاتی ارائه می کنند.

*مواد: فولاد ضد زنگ با خلوص بالا برای دوام و سازگاری با گازهای تولید نیمه هادی.

8. فیلترهای زیر میکرون

*هدف: برای فیلتر کردن ذرات بسیار کوچک، اغلب به اندازه کوچکتر از میکرون، که هنوز هم می تواند باعث نقص قابل توجه در فرآیندهای نیمه هادی شود.

*استفاده: در فرآیندهایی که نیاز به بالاترین سطح فیلتراسیون برای حفظ عرضه گاز فوق خالص دارند، مانند فوتولیتوگرافی استفاده می شود.

*مواد: مواد فلزی یا سرامیکی متخلخل با چگالی بالا که می توانند به طور موثر حتی کوچکترین ذرات را به دام بیندازند.

9. فیلترهای کربن فعال

*هدف: برای حذف آلاینده های آلی و گازهای فرار.

*استفاده: در کاربردهایی استفاده می شود که ناخالصی های گازی باید حذف شوند تا از آلودگی ویفر یا اختلال در واکنش جلوگیری شود.

*مواد: مواد کربن فعال طراحی شده برای جذب مولکول های آلی.

10.فیلترهای گاز فلزی متخلخل

*هدف: برای حذف موثر ذرات و ناخالصی ها در حالی که استحکام ساختاری و مقاومت در برابر فشار بالا را ارائه می دهد.

*استفاده: به طور گسترده در مراحل مختلف فرآیند نیمه هادی که فیلترینگ قوی لازم است استفاده می شود.

*مواد: معمولاً از فولاد ضد زنگ متخلخل یا سایر آلیاژهای فلزی برای مقاومت در برابر محیط های خشن و مواد شیمیایی ساخته شده است.

11.فیلترهای گاز آبگریز

*هدف: برای جلوگیری از ورود رطوبت یا بخار آب به جریان گاز، که در فرآیندهای خاصی که حتی به مقادیر کمی از رطوبت حساس هستند، حیاتی است.

*استفاده: اغلب در فرآیندهایی مانند خشک کردن ویفر یا اچ پلاسما استفاده می شود.

*مواد: غشاهای آبگریز، مانند PTFE، برای اطمینان از اینکه گازها عاری از آلودگی رطوبتی باقی می مانند.

این انواع فیلترهای گاز با دقت بر اساس خواص خاص، سازگاری مواد و مناسب بودن برای شرایط منحصر به فرد فرآیندهای تولید نیمه هادی انتخاب می شوند. ترکیب صحیح فیلترها برای حفظ بالاترین سطح خلوص گاز، تضمین پایداری فرآیند و جلوگیری از نقص در دستگاه های نیمه هادی ضروری است.

برخی از سوالات متداول در مورد فیلترهای گاز نیمه هادی

سوالات متداول 1:

فیلترهای گاز نیمه هادی چیست و چرا اهمیت دارند؟

فیلترهای گاز نیمه هادی اجزای حیاتی در فرآیند تولید نیمه هادی هستند.

آنها برای حذف ناخالصی ها و آلاینده ها از گازهای فرآیند طراحی شده اند، ماننداکسیژن,

نیتروژن، هیدروژن و گازهای شیمیایی مختلف.

این ناخالصی ها می توانند به طور قابل توجهی بر کیفیت، عملکرد و قابلیت اطمینان دستگاه های نیمه هادی تأثیر بگذارند.

فیلترهای گاز نیمه هادی با فیلتر کردن موثر جریان های گاز به موارد زیر کمک می کنند:

1. حفظ خلوص بالا:

اطمینان حاصل کنید که گازهای مورد استفاده در فرآیند تولید عاری از آلاینده هایی هستند که می توانند عملکرد دستگاه را کاهش دهند.

2. جلوگیری از آسیب تجهیزات:

تجهیزات نیمه هادی حساس را از آلودگی ذرات و شیمیایی محافظت کنید، که می تواند منجر به خرابی و تعمیرات پرهزینه شود.

3-بهبود بازده محصول:

کاهش عیوب و خرابی های ناشی از ناخالصی های ناشی از گاز و در نتیجه بازده تولید بالاتر.

4-افزایش قابلیت اطمینان دستگاه:

به حداقل رساندن تخریب طولانی مدت دستگاه های نیمه هادی به دلیل مسائل مربوط به آلودگی.

سؤالات متداول 2:

انواع رایج فیلترهای گاز نیمه هادی کدامند؟

انواع مختلفی از فیلترهای گاز در تولید نیمه هادی ها استفاده می شود که هر کدام برای حذف طراحی شده اند

انواع خاصی از آلاینده ها

رایج ترین انواع عبارتند از:

1-فیلترهای ذرات:

این فیلترها ذرات جامد مانند گرد و غبار، الیاف و ذرات فلزی را از جریان گاز حذف می کنند.

آنها معمولاً از موادی مانند فلز متخلخل، سرامیک یا فیلترهای غشایی ساخته می شوند.

2-فیلترهای شیمیایی:

این فیلترها ناخالصی های شیمیایی مانند بخار آب، هیدروکربن ها و گازهای خورنده را حذف می کنند.

آنها اغلب بر اساس اصول جذب یا جذب، با استفاده از موادی مانند کربن فعال،

غربال های مولکولی یا جاذب های شیمیایی.

3-فیلترهای ترکیبی:

این فیلترها قابلیت های فیلترهای ذرات و شیمیایی را برای حذف هر دو نوع ترکیب می کنند

آلاینده ها آنها اغلب در کاربردهای حیاتی که خلوص بالا ضروری است استفاده می شوند.

سؤالات متداول 3:

فیلترهای گاز نیمه هادی چگونه انتخاب و طراحی می شوند؟

انتخاب و طراحی فیلترهای گاز نیمه هادی شامل عوامل مختلفی است که عبارتند از:

* الزامات خلوص گاز:

سطح مطلوب خلوص برای جریان گاز خاص، کارایی و ظرفیت فیلتراسیون فیلتر را تعیین می کند.

* سرعت و فشار جریان:

حجم گازی که باید فیلتر شود و فشار عملیاتی بر اندازه، مواد و پیکربندی فیلتر تأثیر می گذارد.

* نوع و غلظت آلاینده:

انواع خاصی از آلاینده های موجود در جریان گاز انتخاب محیط فیلتر و اندازه منافذ آن را تعیین می کند.

*دما و رطوبت:

شرایط کار می تواند بر عملکرد و طول عمر فیلتر تأثیر بگذارد.

*هزینه و نگهداری:

هزینه اولیه فیلتر و الزامات نگهداری مداوم آن باید در نظر گرفته شود.

با در نظر گرفتن دقیق این عوامل، مهندسان می توانند فیلترهای گاز را انتخاب و طراحی کنند که مطابق با شرایط خاص باشد

نیازهای یک فرآیند تولید نیمه هادی

فیلترهای گاز هر چند وقت یک بار باید در تولید نیمه هادی تعویض شوند؟

فرکانس تعویض فیلترهای گاز در ساخت نیمه هادی ها به عوامل مختلفی از جمله نوع

فرآیند، سطح آلاینده ها و نوع خاص فیلتر مورد استفاده. به طور معمول، فیلترهای گاز به طور منظم تعویض می شوند

برنامه نگهداری برای جلوگیری از هرگونه خطر آلودگی،اغلب هر 6 تا 12 ماه یکبار، بسته به شرایط استفاده

و توصیه های سازنده فیلتر.

با این حال، برنامه های جایگزینی می تواند به طور گسترده ای بر اساس محیط عملیاتی متفاوت باشد. به عنوان مثال:

*فرآیندهای با آلودگی بالا:

فیلترها ممکن است نیاز به تعویض بیشتر داشته باشند اگر در معرض سطوح بالایی از فیلتر قرار گیرند

آلودگی ذرات یا مولکولی

* برنامه های کاربردی حیاتی:

در فرآیندهایی که نیاز به خلوص بسیار بالا دارند (به عنوان مثال، فوتولیتوگرافی)، فیلترها اغلب جایگزین می شوند

پیشگیرانه برای اطمینان از اینکه کیفیت گاز به خطر نمی افتد.

نظارت بر فشار دیفرانسیل در سراسر فیلتر یک روش رایج برای تعیین زمان نیاز به تعویض فیلتر است.

با جمع شدن آلاینده ها، افت فشار در فیلتر افزایش می یابد که نشان دهنده کاهش کارایی است.

تعویض فیلترها قبل از کاهش کارایی آنها بسیار مهم است، زیرا هر گونه نقض خلوص گاز می تواند باعث نقص قابل توجهی شود.

کاهش بازده و حتی منجر به آسیب به تجهیزات می شود.

فیلترهای گاز از چه موادی برای کاربردهای نیمه هادی ساخته شده اند؟

فیلترهای گاز مورد استفاده در کاربردهای نیمه هادی از موادی ساخته می شوند که می توانند بالاترین استانداردهای خلوص را حفظ کنند

و در برابر محیط های خشن موجود در تولید مقاومت کند. مواد متداول عبارتند از:

* فولاد ضد زنگ (316 لیتر): پرمصرف ترین ماده به دلیل مقاومت شیمیایی، استحکام مکانیکی و

توانایی ساخت با اندازه منافذ دقیق با استفاده از فناوری پخت. برای فیلتر کردن هر دو راکتیو مناسب است

و گازهای بی اثر

*PTFE (پلی تترا فلوئورواتیلن): PTFE یک ماده شیمیایی بی اثر است که برای فیلتر کردن بسیار واکنش پذیر یا خورنده استفاده می شود

گازها دارای سازگاری شیمیایی عالی و خواص آبگریز است که آن را برای حساس به رطوبت ایده آل می کند

فرآیندها

* نیکل و هاستلوی:

این مواد برای کاربردهای در دمای بالا یا برای فرآیندهای شامل مواد شیمیایی تهاجمی استفاده می شوند

جایی که فولاد ضد زنگ ممکن است تخریب شود.

*سرامیک:

فیلترهای سرامیکی برای کاربردهایی که مقاومت در برابر دمای شدید مورد نیاز است یا برای زیر میکرون استفاده می شود

فیلتراسیون ذرات

انتخاب ماده بستگی به نوع گاز، وجود گونه های فعال، دما و

سایر پارامترهای فرآیند مواد باید غیر واکنشی باشند تا اطمینان حاصل شود که هیچ ناخالصی وارد نمی کنند

یا ذرات وارد فرآیند می شوند، در نتیجه سطوح خلوص گاز مورد نیاز برای ساخت نیمه هادی حفظ می شود.

نقش فیلترهای نقطه استفاده (POU) در تولید نیمه هادی چیست؟

فیلترهای نقطه استفاده (POU) در ساخت نیمه هادی ها ضروری هستند، زیرا تضمین می کنند که گازها بلافاصله قبل از تصفیه می شوند.

ورود به ابزارهای فرآیند این فیلترها یک حفاظت نهایی در برابر آلاینده هایی که ممکن است وارد جریان گاز شده باشند را فراهم می کنند

در طول ذخیره سازی، حمل و نقل یا توزیع، در نتیجه ثبات فرآیند و کیفیت محصول را افزایش می دهد.

مزایای کلیدی فیلترهای POU:

*در نزدیکی تجهیزات حیاتی (مانند محفظه‌های اچینگ یا رسوب‌گذاری) قرار می‌گیرد تا از رسیدن آلودگی به ویفر جلوگیری کند.

*هم ذرات و هم ناخالصی‌های مولکولی را که می‌تواند توسط سیستم انتقال گاز یا قرار گرفتن در معرض محیط وارد شود را حذف کنید.

* مطمئن شوید که بالاترین کیفیت گاز ممکن به ابزار فرآیند تحویل داده می شود، از تجهیزات محافظت می کند و کیفیت دستگاه های ساخته شده را افزایش می دهد.

*کاهش تنوع فرآیند، افزایش بازده و کاهش سطح نقص.

* در محیط های نیمه هادی پیشرفته که در آن حتی ناخالصی های جزئی می تواند به طور قابل توجهی بر بهره وری و قابلیت اطمینان محصول تأثیر بگذارد، ضروری است.

چگونه فیلترهای گاز از خرابی تجهیزات در فرآیندهای نیمه هادی جلوگیری می کنند؟

فیلترهای گاز با اطمینان از اینکه گازهای فرآیند به طور مداوم عاری از

آلاینده هایی که می توانند به تجهیزات تولید آسیب وارد کنند. ساخت نیمه هادی شامل استفاده از بسیار

تجهیزات حساس، از جمله اتاق‌های رسوب‌گذاری، ماشین‌های اچ پلاسما و سیستم‌های فوتولیتوگرافی.

اگر آلاینده هایی مانند گرد و غبار، رطوبت یا ناخالصی های واکنشی وارد این دستگاه ها شوند، می توانند طیف وسیعی از مشکلات را ایجاد کنند.

از گرفتگی دریچه ها و نازل ها گرفته تا آسیب رساندن به سطوح ویفر یا فضای داخلی راکتور.

با استفاده از فیلترهای گاز با کیفیت بالا، تولیدکنندگان از ورود این آلاینده‌ها جلوگیری می‌کنند و احتمال آلودگی را کاهش می‌دهند.

تعمیر و نگهداری برنامه ریزی نشده و خرابی تجهیزات. این به حفظ برنامه های تولید پایدار و به حداقل رساندن کمک می کند

خرابی پرهزینه و اجتناب از هزینه های قابل توجه مرتبط با تعمیرات یا تعویض.

علاوه بر این، فیلترهایی که به خوبی نگهداری می شوند به افزایش طول عمر اجزای کلیدی مانند کنترل کننده های جریان، شیرها و راکتورها کمک می کنند.

در نتیجه کارایی و سودآوری کلی فرآیند تولید را افزایش می دهد.

بنابراین پس از بررسی برخی از جزئیات در مورد فیلترهای گاز نیمه هادی، اگر هنوز سؤالات بیشتری دارید.

آیا برای بهینه سازی فرآیند تولید نیمه هادی خود با راه حل های فیلتر گاز با کیفیت بالا آماده اید؟

برای راهنمایی متخصص و راه حل های سفارشی برای رفع نیازهای شما، همین امروز با HENGKO تماس بگیرید.

پس از بررسی برخی جزئیات اطلاعات در مورد فیلتر گاز نیمه هادی، اگر سؤال بیشتری دارید؟

آیا برای بهینه سازی فرآیند تولید نیمه هادی خود با راه حل های فیلتر گاز با کیفیت بالا آماده اید؟

برای راهنمایی متخصص و راه حل های سفارشی برای رفع نیازهای شما، همین امروز با HENGKO تماس بگیرید.

به ما ایمیل بزنیدka@hengko.comبرای اطلاعات بیشتر

تیم ما اینجاست تا به شما کمک کند کارایی تولید و کیفیت محصول خود را افزایش دهید.