KEMIALLINEN SUODATIN
Korroosio- ja hajusaastumisongelma teollisuusympäristössä monilla tehtailla. se ei johdu yhdestä tekijästä, eikä sitä voida ratkaista yhdellä ratkaisulla.
SEMl-standardi F21-95 tarjoaa menetelmän mikroelektronisten puhdastilojen luokitteluun ilmassa olevien molekyylisaasteiden (AMC) tason mukaan. Tämä koskee kaasufaasikontaminantteja, joka vastaa liittovaltion hiukkaskontaminaatiostandardia 209E. SEM-standardi F21-95 luokittelee puhdastilan kaasufaasikontaminantin luokan ja kunkin luokan sallitun pitoisuustason perusteella.
Kaasufaasin epäpuhtauksien neljä luokkaa:
1. Hapot (luokka A):
Syövyttävät kaasut, jotka reagoivat kemiallisesti happoina (elektronivastaanotin)
2.Emäkset (luokka B): Syövyttävät qassit, jotka reagoivat kemiallisesti emäksinä (elektronin luovuttaja)
3. Kondensoituvat aineet (C-luokka): Epäpuhtaudet, joiden kiehumispiste on tyypillisesti huoneenlämpötilaa korkeampi ja jotka voivat kondensoitua kiekon pinnalle.
4. Dopantit (luokka D):
Epäpuhtaudet, jotka muuttavat puolijohdemateriaalin sähköisiä ominaisuuksia.
SEMl F21-95 -luokitus tunnistetaan kirjaimella 'M', jota seuraa luokan merkintä, sitten sallittu kontaminanttipitoisuus osa triljoonaa kohden (ppt). Esimerkiksi MA-10-luokitus tulkitaan siten, että huoneilman kaikkien happamien kaasujen suurin sallittu pitoisuus on 10 ppt.
Ilmassa olevien molekyyliepäpuhtauksien luokitus
| Materiaaliluokka |
1 s |
10 s |
100 ppt |
1 000 ppt |
10 000 s |
| Hapot |
MA-1 |
MA-10 |
MA-100 |
MA-1000 |
MA-10 000 |
| Pohjat |
MB-1 |
MB-10 |
MB-100 |
MB-1000 |
10 000 MB |
| Kondensaattorit |
MC-1 |
MC-10 |
MC-100 |
MC-1000 |
MC-10 000 |
| Dopantit |
MD-1 |
MD-10 |
MD-100 |
MD-1000 |
MD-10 000 |
'SEMlF21-95: Ilmassa olevien molekyylisaastetasojen luokittelu puhtaissa ympäristöissä'.1 ppb = 1 000 ppt ja 1 ppm = 1 000 000 ppt.
Sallittu AMC-pitoisuus (ilman molekyyliepäpuhtaudet) riippuu puhdastilan luokasta, käytetystä prosessista ja käytetystä laitteesta.
Arvioidut AMC-rajat 0,25 um prosessille
| Prosessivaihe |
MAX istuma-aika |
MA(ppt) |
Mt (ppt) |
MC (ppt) |
MD (ppt) |
| Esihapetus |
4 tuntia |
13 000 |
13 000 |
1 000 |
0.1 |
| Salisidaatio |
1 tuntia |
180 |
13 000 |
35 000 |
1 000 |
| Yhteyden muodostaminen |
24 tuntia |
5 |
13 000 |
2 000 |
100 000 |
| DUV-valokuvaus |
2 tuntia |
10 000 |
1 000 |
100 000 |
10 000 |
Tyypilliset epäpuhtaudet ja pitoisuudet puhdastilassa
| Luokka |
Epäpuhtaudet |
Keskittäminen, ppt Matala Korkea |
Hapot |
Kloorivetyhappo |
20 000 |
400 000 |
| Fluorivetyhappo |
40 000 |
250 000 |
| Typpihappo |
20 000 |
250 000 |
| Rikkihappo |
10 000 |
300 000 |
| Fosforihappo |
10 000 |
400 000 |
| Etikkahappo |
10 000 |
250 000 |
| Typpidioksidi |
30 000 |
300 000 |
| Rikkidioksidi |
10 000 |
150 000 |
Pohjat |
Ammoniakki |
10 000 |
200 000 |
| NMP |
20 000 |
300 000 |
Kondensaattorit |
Asetoni |
20 000 |
500 000 |
| Tolueeni |
10 000 |
250 000 |
Dopantit |
Boorihappo |
ND |
200 000 |
| fosforia |
ND |
5 000 |
| Arsiini |
ND |
50 000 |
Neljä päätekniikkaa haju- ja kaasuepäpuhtauksien hallintaan: peittäminen, poltto,. tuuletus ja poisto. Väliainepellettejä käytetään kaasun epäpuhtauksien hallintaan adsorption ja hapetuksen avulla. Kemiallinen suodatin voidaan poistaa molekyyliepäpuhtaudet adsorboimalla ja absorboimalla periaatteita.
Ilman puhdistaminen poistamalla hiukkasmateriaaleja, kaasumaisia ja höyryisiä yhdisteitä. Hiukkassuodattimet eivät ole tehokkaita ei-toivottuja kaasuja ja höyryjä vastaan.
Kun kaasumaiset tai nestemäiset molekyylit saavuttavat adsorbentin pinnan ja jäävät ilman kemiallista reaktiota, ilmiötä kutsutaan fysikaaliseksi adsorptioksi tai fysikaaliseksi adsorptioksi.
Hiili voidaan kyllästää muilla kemikaaleilla parantaakseen tiettyjä kaasuja, joilla on alhainen adsorptiokyky käsittelemättömällä hiilellä. Nämä kemikaalit reagoivat kaasujen kanssa ja vähentävät epäpuhtauksien pitoisuutta.
Toinen tapa poistaa tiettyjä kaasuja on ottaa ne kiinni ja reagoida niiden kanssa. Tätä prosessia kutsutaan kemisorptioksi.
Saatavilla on monia adsorptiomateriaaleja; jokaisella niistä on erityinen affiniteetti tiettyihin höyryihin.
Pinta-ala kasvaa hiilen mittojen pienentyessä. Hiukkaskoko voi olla hyvin pieni, vaikka siitä tulee vain hiilen pölyä. lt aiheuttaa myös ongelmia ilmahöyryyn pääsemisessä tai tiiviisti pakkaamisessa aiheuttaen korkean paineen laskun. Optimaalinen koko on määritettävä kokeilemalla.
Molekulaarisessa kontaminanttijärjestelmässä kontaminanttien alustavan poiston tehokkuus ei riipu painosta, hiilen hiukkaskoosta ja hiilen aktiivisuudesta. Kokonaispinta-ala ja pinnan kemia ovat kaksi tärkeää parametria alkutehokkuuden määrittämisessä.
Jos ilmansaaste on erittäin kosteaa (kuten sadepäivänä), kosteus voidaan adsorboida kilpailukykyisesti kohdennetuilla saastuneilla kaasuilla hiilen kapasiteettia varten. Jos reaktio on kuitenkin iskemisorboitunut, kosteus voi lisätä reaktiota nopeasti.
Lämpötila voi myös vaikuttaa adsorptionopeuteen lämpötilan noustessa. Epäpuhtauksien houkutteleminen hiileen on vaikeampaa.
