FILTRE CHIMIQUE

Le problème de la corrosion et de la contamination par les odeurs dans l'environnement industriel de nombreuses usines. elle n’est pas causée par un seul facteur et ne peut être résolue par une seule solution.

La norme SEMl F21-95 fournit une méthode de classification des salles blanches microélectroniques en fonction des niveaux de contamination moléculaire de l'air (AMC). Ceci concerne les contaminants en phase gazeuse, analogues à la norme fédérale 209E pour la contamination particulaire. La norme SEM F21-95 classe une salle blanche en fonction de la catégorie du contaminant en phase gazeuse et du niveau de concentration admissible pour chaque catégorie.

Les quatre catégories de contaminants en phase gazeuse :

1. Acides (catégorie A) :

Gaz corrosifs qui réagissent chimiquement comme des acides (un accepteur d'électrons)

2.Bases (catégorie B) : matières corrosives qui réagissent chimiquement comme des bases (donneurs d'électrons)

3.Condensables (catégorie C) : contaminants dont le point d'ébullition est généralement supérieur à la température ambiante et sont capables de se condenser à la surface de la plaquette.

4.Dopants (catégorie D) :

Contaminants qui modifient les propriétés électriques du matériau semi-conducteur.

La classification SEMl F21-95 est identifiée par la lettre « M », suivie de l'indicateur de catégorie, puis de la concentration admissible du contaminant en partie par trilion (ppt). Par exemple, une classification MA-10 est interprétée comme ayant une concentration maximale admissible de 10 ppt de tous les gaz acides dans l'air ambiant.

Classification des contaminants moléculaires aéroportés

Catégorie de matériau	1 point	10 points	100 points	1 000 ppt	10 000 ppt
Acides	MA-1	MA-10	MA-100	MA-1000	MA-10 000
Socles	MB-1	MB-10	MB-100	MB-1000	Mo-10 000
Condensables	MC-1	MC-10	MC-100	MC-1000	MC-10 000
Dopants	MD-1	MD-10	MD-100	MD-1000	10 000 MD

'SEMlF21-95 : Classification des niveaux de contaminants moléculaires aéroportés dans les environnements propres'.1 ppb = 1 000 ppt et 1 ppm = 1 000 000 ppt.

La concentration admissible d'AMC (contaminants moléculaires aéroportés) dépend de la classe de salle blanche, du processus utilisé et de l'équipement utilisé.

Limites AMC projetées pour le processus 0,25 um

Étape du processus	Temps d'assise MAX	MA(ppt)	Mo (ppt)	MC (ppt)	DM (ppt)
Pré-oxydation de porte	4 heures	13 000	13 000	1 000	0.1
Salicidation	1 heures	180	13 000	35 000	1 000
Contacter Formation	24 heures	5	13 000	2 000	100 000
Photorithagraphie DUV	2 heures	10 000	1 000	100 000	10 000

Contaminants et concentrations typiques en salle blanche

Catégorie	Contaminants	Concentrationrangr, ppt                   Faible Élevé
Acides	Acide chlorhydrique	20 000	400 000
	Acide fluorhydrique	40 000	250 000
	Acide nitrique	20 000	250 000
	Acide sulfurique	10 000	300 000
	Acide phosphorique	10 000	400 000
	Acide acétique	10 000	250 000
	Dioxyde d'azote	30 000	300 000
	Dioxyde de soufre	10 000	150 000
Socles	Ammoniac	10 000	200 000
	NMP	20 000	300 000
Condensables	Acétone	20 000	500 000
	Toluène	10 000	250 000
Dopants	Acide borique	ND	200 000
	Phosphore	ND	5 000
	Arsine	ND	50 000

Quatre techniques principales pour contrôler les odeurs et les contaminants gazeux : masquage, combustion, ventilation et élimination. Les pastilles de média sont utilisées pour contrôler les contaminants gazeux par adsorption et oxydation. Le filtre chimique peut éliminer les contaminants moléculaires par des principes d'adsorption et d'absorption.

Pour purifier l'air en éliminant les particules, les composés gazeux et vaporeux, les filtres à particules ne sont pas efficaces contre les gaz et les vapeurs indésirables.

Lorsque des molécules gazeuses ou liquides atteignent la surface d'un adsorbant et restent sans aucune réaction chimique, le phénomène est appelé adsorption physique ou physisorption.

Le carbone peut être imprégné d'autres produits chimiques pour améliorer certains gaz à faible capacité d'absorption par le carbone non traité. Ces produits chimiques réagissent avec les gaz pour réduire la concentration des contaminants.

Une autre façon d'éliminer des gaz spécifiques consiste à les capturer et à réagir avec eux. Ce processus est appelé chimisorption.

De nombreux matériaux adsorbants sont disponibles, chacun d'eux ayant une affinité particulière pour certaines vapeurs.

La surface augmente lorsque les dimensions du carbone diminuent. La taille des particules peut être très petite, même si elles ne deviennent que de la poussière de carbone. Cela crée également des problèmes de fuite dans l'air, de vapeur ou d'emballage serré, provoquant une chute de pression élevée. La taille optimale doit être déterminée par expérimentation.

Dans un système de contaminants moléculaires, l'efficacité initiale d'élimination des contaminants ne dépend pas du poids, de la taille des particules de carbone et de l'activité du carbone. La surface totale et la chimie de la surface sont deux paramètres importants pour déterminer l'efficacité initiale.

Si la pollution de l'air est très humide (comme un jour de pluie), l'humidité peut être adsorbée de manière compétitive avec des gaz contaminés ciblés pour la capacité en carbone. Cependant, si la réaction est chimisorbée, l'humidité peut augmenter rapidement la réaction.

La température peut également affecter le taux d'adsorption lorsque la température augmente. Il est plus difficile d'attirer les contaminants vers le carbone.