ХИМИЧЕСКИЙ ФИЛЬТР
Проблема коррозии и запахов в производственных средах многих предприятий. она не вызвана каким-то одним фактором и не может быть решена одним решением.
Стандарт SEMl F21-95 предоставляет метод классификации чистых помещений для микроэлектроники по уровням молекулярного загрязнения воздуха (AMC). Это относится к загрязнителям газовой фазы, что аналогично федеральному стандарту 209E по загрязнению твердыми частицами. Стандарт SEM F21-95 классифицирует чистые помещения на основе категории загрязнителя газовой фазы и допустимого уровня концентрации для каждой категории.
Четыре категории газовых загрязнений:
1.Кислоты (категория А):
Коррозионные газы, химически реагирующие как кислоты (акцептор электронов).
2.Основы (категория B): Коррозионные вещества, которые химически реагируют как основания (донор электронов).
3. Конденсаторы (категория C): Примеси, температура кипения которых обычно выше комнатной температуры и которые способны конденсироваться на поверхности пластины.
4.Допанты (категория Д):
Загрязнения, изменяющие электрические свойства полупроводникового материала.
Классификация SEMl F21-95 обозначается буквой «M», за которой следует обозначение категории, а затем допустимая концентрация загрязняющих веществ в частях на триллион (ppt). Например, классификация MA-10 интерпретируется как имеющая максимально допустимую концентрацию всех кислых газов в воздухе помещения 10 ppt.
Классификация переносимых по воздуху молекулярных загрязнителей
| Категория материала |
1 п.п. |
10 п.п. |
100 п.п. |
1000 п.п. |
10 000 п.п. |
| Кислоты |
МА-1 |
МА-10 |
МА-100 |
МА-1000 |
МА-10 000 |
| Базы |
МБ-1 |
МБ-10 |
МБ-100 |
МБ-1000 |
МБ-10 000 |
| Конденсаторы |
МС-1 |
МС-10 |
МС-100 |
МС-1000 |
МС-10 000 |
| примеси |
МД-1 |
МД-10 |
МД-100 |
МД-1000 |
МД-10 000 |
«SEMlF21-95: Классификация уровней молекулярных загрязнений воздуха в чистой среде». 1 часть на миллиард = 1000 частей на миллион и 1 часть на миллион = 1 000 000 частей на миллион.
Допустимая концентрация AMC (молекулярных загрязнений в воздухе) зависит от класса чистого помещения, используемого процесса и используемого оборудования.
Прогнозируемые пределы AMC для процесса 0,25 мкм
| Этап процесса |
МАКС. время сидения |
МА (пп) |
МБ (пп) |
МК (пп) |
доктор медицинских наук (п.п.) |
| Предварительное окисление |
4 часа |
13 000 |
13 000 |
1000 |
0.1 |
| салицидация |
1 час |
180 |
13 000 |
35 000 |
1000 |
| Формирование контактов |
24 часа |
5 |
13 000 |
2000 |
100 000 |
| ДУФ-фоторитография |
2 часа |
10 000 |
1000 |
100 000 |
10 000 |
Типичные загрязнения и концентрации в чистых помещениях
| Категория |
Загрязняющие вещества |
Концентрациярангр,ппт Низкий Высокий |
Кислоты |
Соляная кислота |
20 000 |
400,000 |
| плавиковая кислота |
40 000 |
250 000 |
| Азотная кислота |
20 000 |
250 000 |
| Серная кислота |
10 000 |
300 000 |
| Фосфорная кислота |
10 000 |
400 000 |
| Уксусная кислота |
10 000 |
250 000 |
| Диоксид азота |
30 000 |
300 000 |
| Диоксид серы |
10 000 |
150 000 |
Базы |
Аммиак |
10 000 |
200 000 |
| НМП |
20 000 |
300 000 |
Конденсаторы |
Ацетон |
20 000 |
500 000 |
| Толуол |
10 000 |
250 000 |
примеси |
Борная кислота |
без даты |
200 000 |
| Фосфор |
без даты |
5000 |
| Арсин |
без даты |
50 000 |
Четыре основных метода контроля запаха и газовых загрязнений: маскировка, сжигание, вентиляция и удаление. Гранулы с наполнителем используются для контроля газовых загрязнений путем адсорбции и окисления. Химический фильтр может удалять молекулярные загрязнения за счет принципов адсорбции и поглощения.
Для очистки воздуха путем удаления твердых частиц, газообразных и парообразных соединений. Фильтры для твердых частиц неэффективны при удалении нежелательных газов и паров.
Когда молекулы газа или жидкости достигают поверхности адсорбента и остаются без какой-либо химической реакции, это явление называется физической адсорбцией или физисорбцией.
Уголь может быть пропитан другими химическими веществами для улучшения некоторых газов с низкой адсорбционной способностью за счет необработанного углерода. Эти химические вещества вступают в реакцию с газами, снижая концентрацию загрязняющих веществ.
Другой способ удаления определенных газов — улавливать их и вступать в реакцию с ними. Этот процесс называется хемосорбцией.
Доступно множество адсорбирующих материалов, каждый из которых обладает особым сродством к определенным парам.
Площадь поверхности увеличивается, когда размеры углерода становятся меньше. Размер частиц может быть очень маленьким, даже если они просто превращаются в углеродную пыль. Это также создает проблемы с выходом пара в воздух или плотной упаковкой, вызывающей высокое падение давления. Оптимальный размер должен быть определен экспериментальным путем.
В системе молекулярных загрязнений начальная эффективность удаления загрязнений не зависит от веса, размера частиц углерода и активности углерода. Общая площадь поверхности и химический состав поверхности являются двумя важными параметрами для определения начальной эффективности.
Если загрязнение воздуха очень влажное (например, в дождливый день), влага может конкурировать с целевыми загрязненными газами по углеродоемкости. Однако если реакция хемосорбируется, влага может быстро усилить реакцию.
Температура также может влиять на скорость адсорбции, когда температура становится выше. Притягивать загрязняющие вещества к углероду труднее.
