فیلتر شیمیایی

مشکل خوردگی و آلودگی بو در محیط صنعتی در بسیاری از کارخانه ها تنها ناشی از یک عامل نیست و با یک راه حل نمی توان آن را حل کرد.

استاندارد SEMl F21-95 روشی برای طبقه بندی اتاق های تمیز میکروالکترونیک با توجه به سطوح آلودگی مولکولی هوا (AMC) ارائه می دهد. این برای آلاینده های فاز گاز، مشابه استاندارد فدرال 209E برای آلودگی ذرات است. استاندارد SEM F21-95 اتاق تمیز را بر اساس دسته آلودگی فاز گاز و سطح غلظت مجاز برای هر دسته طبقه بندی می کند.

چهار دسته از آلاینده های فاز گاز:

1. اسیدها (رده A):

گازهای خورنده که به صورت اسیدها واکنش شیمیایی می دهند (یک گیرنده الکترونی)

2. بازها (رده B): قاسه های خورنده که به صورت شیمیایی واکنش می دهند (یک دهنده الکترون)

3. مواد متراکم شونده (رده C): آلاینده هایی که نقطه جوش آنها معمولاً بالاتر از دمای اتاق است و می توانند بر روی سطح ویفر متراکم شوند.

4. دوپانت ها (رده D):

آلاینده هایی که خواص الکتریکی مواد نیمه هادی را تغییر می دهند.

طبقه‌بندی SEMl F21-95 با حرف 'M' و به دنبال آن تعیین‌کننده دسته مشخص می‌شود، سپس غلظت مجاز آلاینده در قسمت در تریلیون (ppt) مشخص می‌شود. مثال، طبقه‌بندی MA-10 به عنوان دارای حداکثر غلظت مجاز 10 ppt از تمام گازهای اسیدی در هوای اتاق تفسیر می‌شود.

طبقه بندی آلاینده های مولکولی موجود در هوا

دسته مواد	1 ppt	10 ppt	100 ppt	1000 ppt	10000 ppt
اسیدها	MA-1	MA-10	MA-100	MA-1000	MA-10000
پایه ها	MB-1	MB-10	MB-100	MB-1000	MB-10000
مواد متراکم شونده	MC-1	MC-10	MC-100	MC-1000	MC-10000
دوپانت ها	MD-1	MD-10	MD-100	MD-1000	MD-10000

'SEMlF21-95: طبقه‌بندی سطوح آلاینده مولکولی هوا در محیط‌های پاک'. 1ppb=1000 ppt و 1ppm=1000000 ppt.

غلظت مجاز AMC (آلاینده های مولکولی موجود در هوا) به کلاس اتاق تمیز، فرآیند مورد استفاده و تجهیزات مورد استفاده بستگی دارد.

محدودیت های AMC پیش بینی شده برای فرآیند 0.25 um

مرحله فرآیند	حداکثر زمان نشستن	MA (ppt)	مگابایت (ppt)	MC (ppt)	MD (ppt)
پیش اکسیداسیون	4 ساعت	13000	13000	1000	0.1
نمک زدایی	1 ساعت	180	13000	35000	1000
تشکیل تماس	24 ساعت	5	13000	2000	100000
عکاسی DUV	2 ساعت	10000	1000	100000	10000

آلاینده ها و غلظت های معمولی در اتاق تمیز

دسته بندی	آلاینده ها	Concentrationrangr,ppt                   پایین بالا
اسیدها	اسید کلریدریک	20000	400،000
	هیدروفلوریک اسید	40000	250000
	اسید نیتریک	20000	250000
	اسید سولفوریک	10000	300000
	اسید فسفریک	10000	400000
	اسید استیک	10000	250000
	دی اکسید نیتروژن	30000	300000
	دی اکسید گوگرد	10000	150000
پایه ها	آمونیاک	10000	200000
	NMP	20000	300000
مواد متراکم شونده	استون	20000	500000
	تولوئن	10000	250000
دوپانت ها	اسید بوریک	ND	200000
	فسفر ous	ND	5000
	آرسین	ND	50000

چهار تکنیک اصلی برای کنترل بو و آلاینده‌های گاز: پوشاندن، احتراق، تهویه و حذف. گلوله‌های رسانه‌ای برای کنترل آلاینده‌های گاز با جذب و اکسیداسیون استفاده می‌شوند. فیلتر شیمیایی می‌تواند آلاینده‌های مولکولی را با اصول جذب و جذب حذف کند.

برای تصفیه هوا با حذف ذرات معلق، فیلترهای گازی و بخاری روی گازها و بخارات نامطلوب اثری ندارند.

هنگامی که مولکول های گاز یا مایع به سطح یک جاذب می رسند و بدون هیچ واکنش شیمیایی باقی می مانند، این پدیده را جذب فیزیکی یا جذب فیزیکی می نامند.

کربن را می توان با سایر مواد شیمیایی آغشته کرد تا گازهای خاصی با ظرفیت جذب پایین توسط کربن تصفیه نشده بهبود یابد. این مواد شیمیایی با گازها واکنش می دهند تا غلظت آلاینده را کاهش دهند.

روش دیگر برای حذف گازهای خاص، گرفتن و واکنش با آنها است. این فرآیند جذب شیمیایی نامیده می شود.

بسیاری از مواد جذب کننده در دسترس هستند؛ هر یک از آنها میل خاصی به بخارات خاص دارند.

با کوچکتر شدن ابعاد کربن، مساحت سطح افزایش می‌یابد. اندازه ذرات می‌تواند بسیار کوچک باشد، حتی اگر به گرد و غبار کربن تبدیل شود. همچنین مشکلاتی را برای خروج از بخار هوا ایجاد می‌کند، یا بسته‌بندی محکم باعث افت فشار بالا می‌شود. اندازه بهینه باید با آزمایش تعیین شود.

در سیستم آلاینده مولکولی، راندمان حذف اولیه آلاینده به وزن، اندازه ذرات کربن و فعالیت کربن بستگی ندارد، سطح کل و شیمی سطح دو پارامتر مهم برای تعیین بازده اولیه هستند.

اگر آلودگی هوا بسیار مرطوب باشد (مانند یک روز بارانی)، رطوبت را می توان به صورت رقابتی با گازهای آلوده هدفمند برای ظرفیت کربن جذب کرد، با این حال، اگر واکنش ایسکمی جذب شود، رطوبت می تواند واکنش را به سرعت افزایش دهد.

دما همچنین می تواند بر سرعت جذب در زمانی که دما بالاتر می رود تأثیر بگذارد. جذب آلاینده ها به سمت کربن سخت تر است.