Спечений пористий металевий фільтр

Десятки газів для спеціальних процедур, таких як силан, аміак, аргон, гексафторид вольфраму тощо, що використовуються в процедурах напівпровідників, є середовищами, які безпосередньо контактують з основними процедурами літографії пластин, травлення та осадження. Навіть нанометрові домішки гранул у газі на мільярдному рівні можуть утворювати фатальні дефекти схеми на поверхні пластини. Традиційні перколятори зі скловолокна та полімерів схильні до відшарування волокон і недостатньої стійкості до високих-температур під час тривалої-ерозії спеціальними газами високої-чистоти, стаючи новими джерелами забруднення домішками. Однак перколятори повністю формуються шляхом високо{7}}спекання металевих порошків, таких як нержавіюча сталь 316L, нікель-високої чистоти та титан, без ризику від’єднання волокон. Тривимірна взаємопов’язана пориста структура може досягти ефективності перехоплення понад 99,99999% для нанорозмірних гранул розміром 0,003 мкм, перекриваючи шлях забруднення гранул у технологічному газі від джерела.

Наприкінці трубопроводу подачі силанового газу в процедурі хімічного осадження з парової фази (CVD) він встановлюється безпосередньо на вході реакційної камери, щоб повністю перехопити залишкові нанорозмірні гранули кремнієвого порошку в силановому газі, уникаючи утворення випадково розподілених дрібних дефектів гранул на поверхні пластини. Дані про роботу внутрішньої технологічної лінії виробництва 12-дюймових пластин показують, що після використання високо-точних перколяторів для очищення силанового газу на терміналі кількість дефектів гранул на поверхні пластини під час процедури CVD зменшилася більш ніж на 85%, а вихід стружки зріс на 7 процентних пунктів. На відміну від звичайних матеріалів перколятора, конструкція градієнтної пористої структури поступово зменшує отвір елемента перколятора від вхідного боку до вихідного, що не тільки має над-високу пилоутримувальну здатність, але й забезпечує максимальну точність колірування.

Під час тривалої -експлуатації спеціальних газів із високим потоком не виникне проблем із проникненням гранул, а безперервний і стабільний термін служби може сягати понад 3 років, що більш ніж у 6 разів більше, ніж у традиційних полімерних перколяторів.

У -системі захисного газу аргону високої чистоти під час процедури фотолітографії можна не тільки перехопити тверді гранули в газі, але й витримати випадкові миттєві впливи високої температури в трубопроводі, без проблеми деформації матеріалу та вивільнення органічних летких речовин за високих температур, як у полімерних перколяторах, уникаючи забруднення поверхні фоторезисту органічними домішками та запобігаючи фатальним дефектам, таким як спотворення та дірки на фотолітографічному візерунку. У висококорозійних спеціальних газопроводах, таких як гексафторид вольфраму, що використовується в процедурі травлення, використовуються високо-перколятори з нікелю високої чистоти, які можуть витримувати довго-ерозію висококорозійного газу фтору. Сам перколятор не піддається корозії та не виділяє іонів металу, повністю виключаючи ризик забруднення схем пластин іонами металу.

У мокрому циклі виробництва напівпровідників чистота різних надчистих рідин, таких як надчиста вода, фоторезист, розчин проявника та розчин для травлення, безпосередньо визначає якість поверхні пластини. Традиційні полімерні перколяторні мембрани схильні до розчинення мембрани та осадження добавок у висококорозійних вологих електронних хімічних речовинах, вивільняючи сліди органічних домішок та іонів металів у рідину, що безпосередньо впливає на роботу схеми мікросхеми. Після спеціального ультрачистого електролітичного полірування та пасивації елемент перколятора контролює загальне осадження іонів металу на рівні часток на мільярд без введення додаткових домішок у надчисту рідину. Водночас він може витримувати тривале-занурення у високу-температуру вологих хімікатів при 180 градусах, що підходить для потреб очищення всіх вологих хімікатів для обробки напівпровідників.

У циркуляційній системі очищення розчину для мокрого травлення він може витримувати корозію сильнокислого та сильнолужного розчину для травлення протягом тривалого часу, безперервно перехоплювати гранули продукту травлення металу, що утворюються під час процедури травлення, запобігати утворенню цих гранул від дефектів повторного осадження на поверхні пластини, подовжувати термін циркуляції розчину для травлення більш ніж у три рази та значно знижувати витрати на споживання хімічних речовин під час вологої процедури. На відміну від одноразових полімерних коляційних мембран, регенерація може бути досягнута шляхом зворотного промивання надчистою водою та високо{1}}продування азотом. Різниця в потокі колації після регенерації в порівнянні з абсолютно новим перколяторним елементом становить менше 2%, і його можна багаторазово регенерувати та використовувати понад 100 разів, що значно знижує -довгострокову комплексну вартість витратних матеріалів для процедури колування напівпровідників і мінімізує утворення відходів колації відповідно до вимог екологічного виробництва промисловості з виробництва напівпровідників.

Носії для перенесення пластин і вакуумні реакційні камери в напівпровідникових процедурах є зонами, де пластини піддаються впливу протягом найдовшого часу. Коли крихітні гранули в цих областях потрапляють на поверхню пластини, вони можуть безпосередньо спричинити збій схеми. У цих сценаріях встановлюється комплексна динамічна чиста система захисту. У системі циркуляції газу в мікросередовищі FOUP (Front Open Wafer Transfer Box) для передачі вафель мініатюрний палив-у перколяторі служить очисним ядром циркулюючого повітря, безперервно просочуючи захисний газ усередині передавальної коробки та підтримуючи концентрацію гранул усередині передавальної коробки на ультрачистому рівні ISO 1 протягом тривалого часу.

Навіть якщо під час перенесення пластина ненадовго потрапить у не дуже чисте середовище, проблеми із забрудненням гранул не виникне. У випускній системі високовакуумної реакційної камери машини для іонної імплантації він встановлений на вхідному кінці вакуумного насоса для перехоплення великої кількості високо{1}}металевих гранул і легуючого пилу, що утворюється під час процедури іонної імплантації. З одного боку, це запобігає тому, щоб ці гранули поверталися назад у вакуумну камеру та забруднювали пластину. З іншого боку, це також захищає дорогі лопаті вакуумного насоса від ерозії та зносу високошвидкісними гранулами, що значно подовжує цикл обслуговування вакуумного насоса. Дані фактичної роботи виробничої лінії із вдосконаленою технологією показують, що після встановлення aспечений пористий металевий фільтрна вході вакууму машини для іонної імплантації середній цикл обслуговування вакуумного насоса подовжено з 6 місяців до 24 місяців.

При цьому фонова концентрація гранул всередині вакуумної камери зменшилася на два порядки, а кількість дефектів гранул пластини в процедурі іонної імплантації зменшилася на 75%. У системі подачі полірувального розчину під час процедури хіміко-механічного полірування (CMP) перколятор використовується для перехоплення полірувальних гранул великого-розміру, які агрегують у полірувальному розчині в режимі он-лайн, уникаючи глибоких дефектів подряпин, спричинених великими гранулами під час процедури полірування пластини, і зменшуючи шорсткість поверхні полірованої пластини до рівня нижче 0,1 нм, повністю відповідаючи вимогам передової процедури плоскості поверхні пластини. Наприкінці блоку вентиляційної колякції FFU у чистій кімнаті виробництва напівпровідників використовується високо-температуростійкий елемент перколятора з металевою спеченою пористою структурою, який може витримувати умови високо-температурної дезінфекції парою в цеху та не спричинить розрив і від’єднання волокна після повторної високотемпературної-дезінфекції, як скловолокно перколятори. Він може підтримувати стабільну концентрацію гранул у чистій кімнаті протягом тривалого часу, щоб відповідати стандарту.