なぜ EFU には適合するケミカルフィルターが必要なのでしょうか?

EFU（装置ファンフィルターユニット）は通常、装置の内部または装置の局所領域に設置され、ウェーハ搬送エリア、光学検査ステーション、および精密組み立て位置に清浄な空気を供給します。標準構成はファンと粒子フィルターで、空気中の粒子状物質を制御します。

ただし、粒子フィルターは装置内のガス状汚染物には対応できません。 ウェーハ、光学レンズ、センサー、精密な金属表面、これらの敏感な物体は粒子を恐れるだけでなく、特定のガスも恐れる場合があります。酸性ガスは金属回路を腐食する可能性があり、アルカリ性ガスはフォトレジストに影響を与える可能性があり、有機蒸気は表面に薄膜を形成する可能性があります。 EFU が粒子のみを制御する場合、これらのガスが供給空気とともに装置に入り、重要な場所に悪影響を及ぼす可能性があります。具体的な違いについては、を参照してください。 ケミカルフィルターとHEPAフィルターの違いについての説明 。

機器端のガス汚染はどこから来るのでしょうか?

EFU がサービスを提供する地域では、ガス汚染がさまざまな方向から侵入する可能性があります。

デバイス内の物質の放出。 シール、潤滑剤、ケーブル、プラスチック構造部品、および接着剤は、動作温度で微量の有機物を放出する可能性があります。これらの放出は通常は高濃度ではありませんが、装置の内部空間は密閉されており、汚染物質が蓄積しやすくなっています。具体的な調査方法については、こちらをご参照ください。 ケミカルフィルターを選択する前に、空気サンプリングを行うかどうか について話し合ってください。

プロセスのリリース。 一部のプロセスでは、本質的にガス状物質が生成または使用されます。たとえば、フォトリソグラフィープロセスにはアルカリ成分が含まれる場合があり、洗浄プロセスには有機溶剤が使用される場合があります。これらの物質が装置内に拡散すると、EFU の空気供給によってそれらの物質が敏感な領域に到達する可能性があります。

外部入力。 EFU への空気入口は、装置周囲のクリーン ルーム環境から来る場合もあれば、パイプラインを介して外部から導入される場合もあります。クリーンルーム自体にガス汚染がある場合、または外気出口付近に発生源がある場合、外部からの入力は装置内部にも影響を与えます。

人員のメンテナンス業務。 材料の交換、機器の洗浄、メンテナンス作業を行う際、短期間にガス汚染が発生または発生する可能性があります。

これらの情報源を明確にすることによってのみ、EFU にケミカル フィルター セクションが必要かどうか、およびフィルター セクションをどこに配置する必要があるかを決定できます。 具体的な構成については、を参照してください。 MAU が化学濾過セクションを構成する必要がある理由についての議論 。

デバイス保護オブジェクトに関する選択

EFU に化学フィルターが装備されているかどうかは、デバイス内の敏感な物体によって異なります。

半導体装置。 ウェーハの輸送、保管、処理中に、表面はガス状汚染の影響を受ける可能性があります。酸性ガス、アルカリ性ガス、有機蒸気、ドーパントは、さまざまなプロセスで問題を引き起こす可能性があります。化学ろ過部を備えており、周囲環境の対象ガス濃度を低減できます。

光学検査装置。 レンズ、フィルター、光電センサーの表面に有機物や腐食性成分が付着すると、光の透過率や検出精度に影響を与える場合があります。化学ろ過をサポートする EFU は、この種のガス状汚染に対処できます。

精密組立装置。 一部の金属接点や精密機構は腐食性ガスに敏感です。デバイス内部のガス汚染は、接触抵抗の変化や表面の酸化を引き起こす可能性があります。

すべての EFU に化学フィルターが必要なわけではありません。 装置内にガス状汚染源がなく、外部入力が適切に制御されている場合、粒子フィルターセクションのみが要件を満たすことができます。これを設定するかどうかは、機器の感度、汚染源、および実際の検出データによって異なります。

構造とファンのマッチング

多くの場合、デバイス側のスペースは限られています。 EFUに化学濾過部を設置する場合には、いくつかの条件を確認する必要があります。

設置スペース。 EFU 内で利用できる高さ、奥行き、幅には制限があります。化学濾過セクションの厚さ、形状、界面は EFU 構造と一致する必要があります。超薄型 EFU にはケミカルフィルター層が装備されており、特別な設計が必要になる場合があります。具体的な構造を参照してください 超薄型EFUにもケミカルフィルター層を搭載できるかどうかについての議論 。

抵抗とファンのマージン。 化学濾過セクションによりシステムの抵抗が増加します。 EFU ファンが目標風量を維持できるかどうかは、抵抗を追加した後の動作点に基づいて計算する必要があります。マージンが不足する場合は、ファン構成の調整やフィルター部の構造の最適化が必要となる場合があります。具体的な会計方法については、こちらをご参照ください。 ケミカルフィルターの追加抵抗によりファンの消費電力がどの程度増加するかについての議論 。

シールしてバイパスします。 装置側のEFUスペースはコンパクトであり、密閉構造の信頼性が求められます。フレームバイパスにより、未処理の空気がフィルター材をバイパスし、出口濃度に影響を与えます。具体的な検査方法については、こちらをご参照ください。 ケミカルフィルター設置後のフレームバイパス確認方法についての議論 。

パスを維持します。 ケミカルフィルター部はパーティクルフィルターとは交換サイクルが異なる場合があります。装置の内部スペースは限られており、設計段階で作業スペースやフィルタエレメント交換時の分解組立経路を確認する必要があります。関与する EFU 機器側のファン フィルター ユニットの全体的なソリューション、インターフェイス、メンテナンス方法は 、計画段階で一緒に確認する必要があります。

フィルターセグメントの順序と調整

EFU内に粒子濾過セクションと化学濾過セクションの両方がある場合、順序を確認する必要があります。

一般的な順序は、粒子濾過セクションの前に化学濾過セクションがあります。 このようにして、粒子フィルター セクションは、化学媒体によって発生する可能性のある微量の粉塵を遮断し、ターミナルの空気供給の品質を保護することができます。しかし、この順序は絶対的なものではありません。化学媒体がほこりの影響を受けやすい場合は、粒子を最初に事前にろ過してから化学ろ過セクションを通過させることもできます。

粉末の損失と化学媒体のガス放出を確認する必要があります。 一部の化学フィルタ材料は、動作中に粉塵を発生したり、微量成分を放出したりする場合があります。ケミカルセクションがパーティクルフィルターの後に配置されている場合、この部分の粉塵は直接装置内部に侵入します。選択の際はメディアのクリーン対応をご確認ください。具体的な確認方法については、こちらをご参照ください。 ULPA の低アウトガス要件を検証する方法についての議論 。

両方のプロパティは個別に検証されます。 粒子フィルターの効率と密閉性は、対応する規格に従って確認されています。化学濾過セクションの目標ガス出口濃度は独立してテストされます。 1 種類のテストだけを行うことはできません。具体的なサンプリング方法については、以下を参照してください。 ケミカルフィルターの性能検証のためのサンプリングポイントについての議論 。

プロジェクトの判断例

ある半導体装置の内部にはウエハ搬送機構があります。一定期間稼働させた後、一部のウェーハの表面に未知の欠陥が見つかりました。

パーティクルコントロールが正常であることを確認しました。その後、装置内に微量の有機蒸気が存在することが判明した。発生源は装置内部の潤滑剤とシール材でした。粒子フィルターにはこの種のガスを処理する能力がありません。

調整案：装置EFUのエア供給経路に有機ガス用の化学濾過部を追加。設置前にEFUの内部スペース、ファンマージン、メンテナンスアクセスなどを確認し、薄型の化学ろ過構造を選定しました。導入後、装置内の有機蒸気濃度やウェーハ表面状態を測定し、明らかな改善が確認されました。

この事例は、装置端でのガス汚染には目的を絞った濾過ソリューションが必要であり、粒子フィルターでは解決できないことを示しています。 関与する ケミカルフィルタ製品シリーズの構成については 、装置構造、対象ガス、使用条件等を供給元へ提供し、ご確認いただくことを推奨します。

選定と受入検査のポイント

Aili IndustrialのEFU化学濾過パッケージについて

EFU サポートケミカルフィルターの中核は、機器の最終汚染特性、空間条件、保護目的に適合し、適合する媒体と構造を選択することです。

Aili Industrial は、フィルター、モーター、ファン、制御システム、板金加工における独立した製造能力を備えており、ケミカルフィルター製品シリーズとサポートする空気供給装置を提供できます。装置側のプロジェクトでは、装置の構造、対象ガス、風量、メンテナンス要件に応じて、化学濾過部の構成やインターフェースの確認をお手伝いします。 EFU、FFUなどの機器とフィルタをマッチングさせると、抵抗値、メンテナンス方法、サンプリングポイントを統一して確認できます。

関連商品：ケミカルフィルター製品シリーズ、FFUマッチングケミカルフィルター、MAUボックスケミカルフィルター。お問い合わせの際は、装置の構造、対象ガス、システム条件などをお知らせいただくと、適切なろ過液を確認することができます。具体的な選択は、プロジェクトによって確認された技術文書とテスト結果に基づいて行われます。