高壓氣體過濾器在半導體行業主要用于對高壓氣體進行過濾凈化,以滿足半導體制造工藝對氣體純度的嚴格要求。以下是其具體應用:
1、光刻工藝:光刻中使用的高壓氮氣等保護氣體,經過高壓氣體過濾器去除其中的塵埃顆粒、水汽和油霧等雜質后,可防止這些雜質污染光刻膠和晶圓表面,確保光刻圖案的精度和質量。
2、刻蝕工藝:刻蝕過程中,高壓氣體過濾器用于凈化刻蝕氣體,如 CF?、SF?等。它能有效去除氣體中的顆粒雜質和反應副產物,避免其進入刻蝕腔室,從而防止對晶圓造成污染,保證刻蝕的均勻性和精度。
3、薄膜沉積工藝:在化學氣相沉積(CVD)和物理氣相沉積(PVD)等薄膜沉積工藝中,高壓氣體過濾器對工藝氣體進行過濾。以 CVD 為例,過濾后的高純氣體可確保沉積的薄膜具有良好的均勻性、純度和電學性能,防止雜質影響薄膜質量。
4、離子注入工藝:離子注入時,使用的高壓氣體如氬氣、氪氣等經過過濾器,可去除氣體中的雜質和顆粒,保證離子束的純度和穩定性,進而實現精確的離子注入,提高半導體器件的性能和一致性。
5、擴散工藝:擴散過程中,高壓氣體過濾器對攜帶雜質原子的氣體進行過濾,保證氣體的純凈度,使雜質原子能夠均勻、精確地擴散到晶圓內部,形成所需的半導體結構和性能。
哪種氣體類型對過濾器的材質要求最高?
在半導體制造中,一些具有強腐蝕性、高活性或特殊物理化學性質的氣體對過濾器材質要求較高,以下是幾種典型的氣體:
鹵化氫氣體:如氯化氫(HCl)、氟化氫(HF)等。這類氣體具有強腐蝕性,會與許多金屬發生化學反應,對過濾器材質的耐腐蝕性要求極高。一般需要采用聚四氟乙烯(PTFE)、全氟烷氧基聚合物(PFA)等氟塑料材質的過濾器,這些材料具有優異的化學穩定性,能夠抵抗鹵化氫氣體的腐蝕。
強氧化性氣體:例如臭氧(O?)、氯氣(Cl?)等。強氧化性氣體容易使普通材料氧化,導致材料性能下降。過濾器通常會選用陶瓷、玻璃纖維等具有良好抗氧化性能的材質,以保證在強氧化性氣體環境下的穩定性和過濾效果。
含金屬有機化合物的氣體:比如三甲基鋁(TMA)、二乙基鋅(DEZ)等。這些氣體化學性質活潑,對水分和雜質非常敏感,容易發生反應生成雜質顆粒,影響半導體制造工藝。因此,過濾這類氣體的過濾器材質不僅要具備高精度的過濾性能,還要有良好的化學穩定性和極低的表面粗糙度,以防止氣體吸附和反應。通常會采用經過特殊處理的不銹鋼或鎳基合金等材質,并搭配高精度的過濾介質,如恒歌金屬燒結濾芯,以滿足對這類氣體的過濾要求。
特種混合氣體:在一些先進的半導體制造工藝中,會使用到多種氣體混合而成的特種氣體,如用于刻蝕的混合氣體中可能包含氟化物、氧氣和惰性氣體等。這些混合氣體的性質復雜,對過濾器材質的綜合性能要求很高。過濾器材質需要同時具備耐腐蝕性、抗氧化性和對各種氣體成分的兼容性,以確保在復雜的氣體環境中能夠穩定運行,保證過濾效果和氣體純度。
發布時間 25-04-07