10 가지 주요 반도체 여과 문제를 해결하는 방법, 2 부 : 수분 회수 가속화 및 과도한 건조 시간 단축

모든 마이크로 칩 제조업체의 바닥 아래에는 반도체 칩 생산에 사용되는 수많은 가스를 운반하는 수 킬로미터의 스테인리스 스틸 튜브가 포함 된 서브 패브가 있습니다. 이러한 가스 중 일부는 매우 낮은 농도에서도 매우 독성이 있으며 다른 것들은 부식성이 높습니다. 팹의 배관에 누출이없고 부식에 강해야 할뿐만 아니라 시스템의 전체 무결성을 유지해야합니다.

반도체 제조에서 화학 물질 전달 시스템 전체의 수분 수준을 제어하는 ​​것은 선택 사항이 아닙니다. 이는 미션 크리티컬입니다. 반도체 제조에 사용되는 가스와 물이 반응 할 때 가스 처리 부품 및 가스 공급 장비의 젖은 표면을 부식시키고 번잡 한 입자를 생성하며 공정 툴의 성능에 영향을 줄 수 있기 때문입니다. 또한 시스템이 고장 나면 심각한 안전 문제와 시스템 손상이 발생할 수 있습니다.

적절한 필터가 어떻게 반도체 가스 처리 장비 및 공정 품질에 도움이되거나 방해가되는지 살펴 보겠습니다.

습기가 시스템에 침투하면 시간이 가장 중요합니다.

수분은 교활하며 중단되지 않으면 용접기가 수 마일의 고순도 튜빙을 연결할 때 특히 팹의 초기 시공 중에 반도체 장비로 쉽게 들어갈 수 있습니다. 그러나 공구 시동시, 가스 교환시기 또는 시스템 유지 보수가 필요할 때와 같이 제조 과정에서 서로 다른 시간에 발생할 수도 있습니다.

팹 건설 중에는 수천 개의 초 고순도 용접이 필요합니다. 이 공정은 용접 영역을 산소 및 수증기로부터 보호하기 위해 차폐 가스 (아르곤, 헬륨 또는 둘 다)를 사용합니다. 용접물의 변색을 방지하는 데 차폐가 중요합니다. 이는 내 부식성이 손상되었음을 나타냅니다. 이 경우 산화 된 금속 입자는 나중에 다른 고가의 구성 요소와 기기를 손상시키는 시스템 작동 중에 끊어 질 수 있으며 최악의 경우 웨이퍼 표면으로가는 길을 찾습니다. 따라서 용접기는 모든 용접이 완료 될 때까지 용접 어셈블리가 연속 퍼지 상태로 유지되도록해야합니다.

이를 달성하기 위해, 숙련 된 용접기는 퍼지 점퍼라고도하는 퍼지 가스 장치를 사용한다. SEMI International 표준에 따르면 퍼지 가스는 총 수분, 산소 및 기타 오염 물질 백만 ppm 미만으로 인증되어야합니다. 압축 된 아르곤 및 헬륨 가스를 수용하는 실린더는 종종 미크론 이하의 입자를 포함하기 때문에 퍼지 가스를 여과하는 것은 양질의 용접을 보장하는 데 중요합니다.

그러나 필터는 고유 한 문제를 야기 할 수 있습니다. 필터가 수분에 친 화성을 갖는 경우, 시스템이 건조되는 동안 용접 프로세스의 지연에 기여할 수 있습니다. 그렇다면 이러한 중요한 응용 분야에 가장 적합한 필터를 어떻게 선택합니까? 빨리 마르면 금속이 우수합니다. 실제로 데이터에 따르면 금속 필터는 10 분 이내에 60 ppb 미만으로 건조 될 수 있습니다. 반대로, 테프론 (Teflon)으로 만든 것과 같은 폴리머 기반 필터는 필요한 24ppm 이하의 수분 수준까지 건조하는데 48-3 시간이 걸릴 수 있습니다.

섬유 금속 필터 매체의 많은 장점

빠른 건조는 용접기에게 하루에 여러 번 쉴드 가스 작동을 시작 및 중지 할 수있는 유연성을 제공합니다. 간단히 말해, 금속 필터를 사용하면 차폐 가스를 가장 빠르고 비용 효율적으로 필터링 할 수 있습니다.

최근, Mott는 필터 매체로 섬유 금속을 사용하여 금속 필터를 개발했습니다. 이 재료는 필터 매체 표면적과 밀도를 획기적으로 감소시켜 수분 스파이크에서 더 빨리 건조되는 시간을 제공합니다. 오늘날의 정통한 계약 업체는 필터 하우징에 열 추적을 적용하여 10 분 이내에 건조를 달성 할 수 있습니다.

Mott의 초 고순도 섬유 필터는 수분을 차단하도록 특별히 설계되었습니다. Mott 필터는 반도체 시설을 건설하는 동안 수천 번의 용접 작업을 수행 할 때 시간 절약의 형태로 팹 프로젝트에 상당한 비용 이점을 제공합니다.

이와 동일한 빠른 수분 회수 성능을 통해 반도체 제조 도구 소유자는 초기 시작시 또는주기적인 도구 유지 보수 후에 도구를 시운전하는 시간을 줄일 수 있습니다. 추가 시스템 가동 시간은 상당 할 수 있습니다.

일관성 – 처음부터 끝까지.

반도체 제조는 정확성과 일관성에 관한 것입니다. 당사의 독자적인 제조 기술을 사용하여 첫 번째 장치에서 마지막 장치까지, 로트에서 로트간에 놀라 울 정도로 일관된 소결 섬유 금속 필터를 제공합니다. 실제로, 가스 흐름 및 압력 강하의 변동은 특히 금속 및 세라믹 필터 매체와 비교할 때 매우 작습니다.이 필터 매체는 부품 간 및 로트 간 변형이 30 % 나 될 수 있습니다. 유량 및 압력의 변화가 너무 많기 때문에 자동화 및 분산 제어 시스템에 악영향을 미칠 수있는 현대식 팹에서는 이러한 변동 수준의 가스 처리 시스템을 설계하는 것이 매우 어려울 수 있습니다.

일반적으로 금속 필터는 다른 매체 유형보다 압력 강하가 높았지만 Mott의 섬유 금속 매체는 Teflon 매체를 사용하여 제조 된 필터에 비해 차압이 다릅니다.

습기를 피할 수없는 경우 – 그 영향을 최소화하십시오.

습한 조건이 까다 롭거나 합리적으로 건조한 가스에 접근하기 어려운 세계의 일부 지역에서는 고가의 가스 정화 시스템에 습기 제거 요구가 종종 부과됩니다. Mott는 시스템에서 수분을 제거 할 수없는 경우 구성 요소를 부식으로부터 보호하기위한 조치를 취해야한다는 것을 알고 있습니다. 그것이 재료 호환성이 작용하는 곳입니다.

경험에 의하면 불소, 브롬 및 염소는 물이있는 상태에서 스테인레스 스틸을 부식시킬 수 있습니다. 수위가 높을수록 부식이 커집니다. 또한 니켈 매체 및 316L SS 바디 필터는 일부 불소 화학 종 가스에 적절한 내 부식성을 제공하지만 염소 화학 물질 IC 제조업체는 Hastelloy C-22 하드웨어 및 필터 매체로 제조 된 필터를 사용하여 최적의 내 부식성을 달성 할 수 있습니다. 실제로 연구 결과에 따르면 필터 제조에 Hastelloy – 니켈-크롬-몰리브덴-텅스텐 합금을 사용하는 것이 시간이 지남에 따라 부식을 방지하는 가장 신뢰할 수있는 방법 인 것으로 나타났습니다.

필요에 맞는 필터를 선택하십시오.

전통적으로 퍼지 가스 점퍼, 가스 캐비닛, 밸브 매니 폴드 박스 또는 온-기체 가스 전달 시스템에 가장 널리 사용되는 필터 매체는 테플론 또는 소결 분말 금속 요소였습니다. 중합 체계 매체는 허용 가능한 여과 효율 성능을 갖지만, 수분 스파이크에 따라 변한다. 기존의 분말 금속 필터는 밀도가 높아 건조 시간이 길어질 수 있습니다. Mott의 새로운 섬유 금속 필터는 새로운 수준의 효율 (0.0015 µm), 압력 강하 및 수분 회수를 달성합니다. 초 고순도 가스 전달 응용 분야의 새로운 표준은 빠르게 Mott Fiber Metal Media가되고 있습니다.

그리고 금속 필터가 폴리머 기반 필터보다 훨씬 더 효과적으로 고온 및 차압을 견딜 수 있다는 것을 전문가가 이해하지 않아도됩니다. 결과에 따르면 폴리머 기반 필터는 100 ° C 이상의 온도를 견디는 반면 Mott의 소결 금속 필터는 450 ° C까지 견딜 수 있습니다. 최대 1000 psid의 더 높은 차압을 처리 할 수있는 능력은 금속 필터 매체가 고장 나지 않도록 보장하는 반면, 폴리머 기반 필터 매체는 10psid의 낮은 차압에서 고장날 수 있습니다. 따라서 오늘날의 금속 필터는 비용면에서 폴리머 기반 필터와 비교할 수있는 경우가 많기 때문에 극한의 온도 및 압력을 견딜 수 없거나 긴 수분 회수주기가 필요한 필터를 사용할 이유가 거의 없습니다.

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으로: 케빈 맥거핀

표제: 고순도 제품 담당 부사장