소결 다공성 금속 필터

반도체 공정에 사용되는 실란, 암모니아, 아르곤, 육불화텅스텐 등 수십 종의 특수 공정 가스는 웨이퍼 리소그래피, 에칭, 증착의 핵심 공정에 직접적으로 접촉하는 매체입니다. 10억분의 1 수준의 가스 내 나노미터 입자 불순물도 웨이퍼 표면에 치명적인 회로 결함을 일으킬 수 있습니다. 기존의 유리섬유 및 폴리머 여과기는 고순도 특수 가스에 의한 장기간 침식으로 인해 섬유가 분리되고 고온 저항이 불충분한- 경향이 있어-불순물 오염의 새로운 원인이 됩니다. 그러나 퍼콜레이터는 316L 스테인레스 스틸, 고-순도 니켈 및 티타늄과 같은 금속 분말을 고온-소결하여 섬유 박리 위험 없이 완전히 형성됩니다. 3차원으로 상호 연결된 다공성 구조-는 0.003μm 나노크기 과립에 대해 99.99999% 이상의 차단 효율을 달성하여 소스에서 절차 가스의 과립 오염 경로를 차단합니다.

화학기상증착(CVD) 과정에서 실란 가스 전달 파이프라인의 끝 부분에 반응 챔버의 입구 위치에 직접 설치되어 실란 가스에 잔류하는 나노 규모의 실리콘 분말 과립을 완전히 차단하여 웨이퍼 표면에 무작위로 분포된 작은 과립 결함이 형성되는 것을 방지합니다. 국내 12인치 웨이퍼 첨단 공정 생산 라인의 운영 데이터에 따르면 고정밀 퍼콜레이터를 사용하여 터미널에서 실란 가스를 정화한 후 CVD 공정에서 웨이퍼 표면의 과립 결함 수가 85% 이상 감소하고 칩 수율이 직접적으로 7% 포인트 증가한 것으로 나타났습니다. 일반 퍼콜레이터 소재와 달리 경사형 기공 구조 설계로 입구측에서 출구측으로 퍼콜레이터 요소의 구경이 점차 감소하여 먼지 보유 용량이 매우 높을 뿐만 아니라 최고의 콜레이션 정확도를 달성합니다.

고유량 특수 가스의-장기간 작동 시 과립 침투 문제가 없으며 지속적이고 안정적인 서비스 수명은 3년 이상에 도달할 수 있습니다. 이는 기존 폴리머 여과기의 6배 이상입니다.

포토리소그래피 절차의 고순도 아르곤 차폐 가스 시스템에서는 가스 내의 고체 과립을 차단할 수 있을 뿐만 아니라 폴리머 퍼콜레이터와 같은 고온에서 재료 변형 및 유기 휘발성 물질 방출 문제 없이 파이프라인에서 가끔 순간적인 고온 충격을 견딜 수 있으며 유기 불순물이 포토레지스트 표면을 오염시키는 것을 방지하고 포토리소그래피 패턴의 왜곡 및 핀홀과 같은 치명적인 결함을 방지할 수 있습니다. 에칭 절차에 사용되는 육불화텅스텐과 같은 부식성이 강한 특수 가스 파이프라인에는 부식성이 강한 불소 가스의 장기간 침식을 견딜 수 있는 고순도 니켈 여과기가 사용됩니다.- 여과기 자체는 금속 이온을 부식 및 침전시키지 않으므로 금속 이온에 의한 웨이퍼 회로의 이온 오염 위험을 완전히 제거합니다.

반도체 제조의 습식 공정 루프에서 초순수, 포토레지스트, 현상액, 에칭 용액 등 다양한 초순수 유체의 청결도가 웨이퍼 표면 품질을 직접적으로 결정합니다. 기존의 폴리머 여과기 멤브레인은 부식성이 높은 습식 전자 화학 물질에서 멤브레인이 용해되고 첨가제 침전이 발생하기 쉬우며 미량의 유기 불순물과 금속 이온이 유체로 방출되어 칩의 회로 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 특수 초순수 전해 연마 및 부동태화 처리 후 퍼콜레이터 요소는 초순수 유체에 추가 불순물을 도입하지 않고 전체 금속 이온 침전을 ppb 수준으로 제어합니다. 동시에 180도의 고온-습윤 화학물질에 장기간 담가도 견딜 수 있어 모든 반도체 공정 습식 화학물질의 정제 요구 사항에 적합합니다.

습식 에칭 용액의 순환 정화 시스템에서는 강산성 및 강알칼리성 에칭 용액의 부식을 장기간 견딜 수 있고, 에칭 공정 중에 생성된 금속 에칭 제품 과립을 지속적으로 차단하여 이러한 과립이 웨이퍼 표면에 재증착 결함을 형성하는 것을 방지하고, 에칭 용액의 순환 수명을 3배 이상 연장하며, 습식 공정의 약품 소비 비용을 대폭 절감할 수 있습니다. 일회용 폴리머 콜레이션 멤브레인과 달리 역초순수 플러싱 및 고온-질소 분사를 통해 재생이 가능합니다. 새로운 퍼콜레이터 요소와 비교하여 재생 후 콜레이션 플럭스의 차이는 2% 미만이며 반복적으로 재생하여 100회 이상 사용할 수 있어 반도체 제조 산업의 녹색 생산 요구 사항에 맞춰 반도체 공정 콜레이션 소모품의 장기적 종합 비용을 크게 줄이고 콜레이션 폐기물 발생을 최소화합니다.

반도체 공정에서 웨이퍼 이송 캐리어와 진공 반응 챔버는 웨이퍼가 가장 오랫동안 노출되는 영역입니다. 이 영역의 작은 알갱이가 웨이퍼 표면에 떨어지면 회로 오류를 직접적으로 일으킬 수 있습니다. 이러한 시나리오에서는 포괄적인 동적 청정 보호 시스템이 구축됩니다. 웨이퍼 이송용 FOUP(Front Open Wafer Transfer Box)의 미세 환경 가스 순환 시스템에서는 소형화된 번인 퍼콜레이터가 순환 공기의 정화 코어 역할을 하여 이송 박스 내부의 보호가스를 지속적으로 여과하여 이송 박스 내부의 과립 농도를 ISO 1의 초청정 수준으로 장기간 유지합니다.

이송 과정에서 웨이퍼가 초청정 환경이 아닌 환경에 잠시 노출되더라도 그래뉼 오염 문제는 발생하지 않습니다. 이온주입기의 고진공 반응실 배기 시스템에서는 진공펌프 입구단에 설치되어 이온주입 과정에서 발생하는 다량의 고{1}}에너지 금속 과립과 도펀트 더스트를 차단합니다. 한편으로는 이러한 과립이 진공 챔버로 다시 유입되어 웨이퍼를 오염시키는 것을 방지합니다. 한편, 이는 값비싼 진공 펌프 블레이드가 고속-입자에 의해 부식되거나 마모되는 것을 방지하여 진공 펌프의 유지 관리 주기를 크게 연장합니다. 첨단공정 생산라인의 실제 가동 데이터를 보면,소결 다공성 금속 필터이온주입기 진공주입구의 진공펌프 평균 유지보수 주기가 6개월에서 24개월로 연장되었습니다.

동시에, 진공 챔버 내부의 과립의 배경 농도는 2배 정도 감소했으며, 이온 주입 과정에서 웨이퍼 과립 결함의 수도 75% 감소했습니다. CMP(Chemical Mechanical Polishing) 공정의 연마액 공급 시스템에서 퍼콜레이터는 온라인으로 연마액에 응집된 대형{2}}크기의 연마 과립을 차단하는 데 사용되며, 웨이퍼 연마 공정에서 큰 과립으로 인해 발생하는 깊은 스크래치 결함을 방지하고 연마된 웨이퍼의 표면 거칠기를 0.1nm 미만으로 줄여 고급 공정 웨이퍼 표면 평탄도 요구 사항을 완전히 충족합니다. 반도체 제조 클린룸의 FFU 팬 콜레이션 장치 끝에는 금속 소결 다공성 구조의 고온 저항성 여과기 요소가 사용됩니다. 이는 작업장의 고온 증기 소독 조건을 견딜 수 있으며 유리섬유 여과기처럼 반복적인 고온 소독 후에도 섬유 파손 및 박리를 일으키지 않습니다.- 기준을 충족시키기 위해 클린룸 내에서 안정적인 과립 농도를 장기간 유지할 수 있습니다.