Vier purifier aspecten bij het ontwerpen van UHP gassystemen

Nauwkeurige en betrouwbare gastoevoer is een cruciaal onderdeel van de halfgeleiderproductie. De productie van halfgeleiders is een complex proces waarbij meerdere gassen met verschillende stroomsnelheden zorgvuldig aan proceskamers worden geleverd om kritische elementen op siliciumwafers te produceren. Om de uitgebreide en gevarieerde toepassingen van vandaag te ondersteunen, moeten deze gassen niet alleen in precieze hoeveelheden worden geleverd, maar moeten ze ook strikte zuiverheidsniveaus handhaven.

Omdat de halfgeleidertechnologie zich blijft ontwikkelen, is het nog nooit zo belangrijk geweest om te voldoen aan de strenge eisen voor een nauwkeurige en zuivere gaslevering. Zelfs een spoor van vervuiling kan een chip onbruikbaar maken, wat kan leiden tot een groot aantal ongewenste kosten. En die kosten worden steeds hoger. In de afgelopen jaren zijn de onderzoeks- en ontwerpkosten voor de ontwikkeling van een chip gestegen van ongeveer 28 miljoen dollar bij het 65 nanometer (nm) knooppunt tot ongeveer 540 miljoen dollar bij het geavanceerde 5 nm knooppunt. Volgens McKinsey zijn de bouwkosten voor dezelfde knooppunten eveneens gestegen van 400 miljoen dollar tot 5,4 miljard dollar.

Waarom gaszuiverheid zo belangrijk is

Voor fabrieken, waar de kwaliteit van het in een proces gebruikte gas intrinsiek verbonden is met de opbrengst, zijn purifiers en filters een integraal onderdeel van het uitrustingslandschap. Als gassen tijdens de productie verontreinigingen introduceren, kan dit ernstige gevolgen hebben voor de proceskwaliteit en de systeemintegriteit. Een ultrazuiver gas leveren aan tools in de semicon fab kent eigenlijk maar 2 aspecten:

1. deeltjes verontreiniging van het gas
2. chemische zuiverheid van het gas

Voor het verwijderen van deeltjes gebruiken we filters, die afhankelijk van de applicatie deeltjes verwijderen tot 1,5nm grootte en een zuiverheid bereiken van 100ppb. Het bereiken van een hoge chemische zuiverheid betekent dat op moleculair niveau veronteinigingen verwijderd worden. Het toepassen van de juiste purifiers voor applicaties met hoge en ultrahoge zuiverheid wordt bepaald door verschillende specificaties, zoals gastype, onzuiverheid, druk en debiet. Er zijn vier belangrijke aandachtspunten om te garanderen dat uw gas zuiver is en dat de juiste zuiveraar wordt gebruikt voor uw specifieke toepassingen.

4. Voer preventief onderhoud uit om purifiers optimaal te laten werken.

Gaszuiveraars gaan niet eeuwig mee, want ze zijn ontworpen voor continu gebruik en zullen uiteindelijk het einde van hun levensduur bereiken. Wanneer u een purifier installeert, is preventief onderhoud essentieel om ervoor te zorgen dat de purifier altijd optimaal werkt. U moet uw zuiveraars op een preventief onderhoudsschema zetten en vervolgens beslissingen nemen over het vervangen of regenereren ervan voordat de levensduur van de eenheid afloopt.

Foto: Destructief onderzoek in het purifier laboratorium van een Entegris purifier. Links is het inlet filter zichtbaar.