ULPA は AMC とガス状汚染物質を除去できますか?

この質問は半導体や精密製造プロジェクトでよく聞かれますが、答え自体は明らかです。いいえ、これは ULPA の目的ではありません。

ULPA は粒子状物質を制御します。 AMC（Airborne Molecular Contamination、ガス状分子汚染）はガス状汚染であり、分子量は粒子よりもはるかに小さく、濾過メカニズムはまったく異なります。 AMC 問題を解決するために ULPA レーティングの向上を期待するのは最初から間違っています。

しかし、これは ULPA が AMC 管理にまったく関与していないという意味ではありません。両者の関係は分業であり、代替ではありません。

AMC とは何ですか、またなぜ個別に制御する必要があるのか

AMC は、空気中にガス状で存在する汚染物質を指し、その性質に応じていくつかのカテゴリに大まかに分類できます。

酸性ガス: フッ化水素、塩化水素、硫黄酸化物など、特定のプロセスや材料に対して腐食性があります。

アルカリ性ガス: アンモニアなど、フォトリソグラフィープロセス中の露光効果に影響を与える可能性があります。

有機汚染物質: 揮発性有機化合物、可塑剤などは、ウェーハ表面に薄膜を形成する可能性があります。

ドーパント: ホウ素やリンなどの化合物。微量に存在すると、半導体デバイスの電気的特性に影響を与える可能性があります。

これらの物質に共通するのは、粒子ではないためULPAで阻止できないことです。 それらを制御するには、吸着、中和、またはその他の化学反応を利用して空気流から標的種を除去する化学濾過が必要です。具体的な構成は、ターゲット種の種類と濃度に応じて選択する必要があります。 1 つの素材がすべてに適合するわけではありません。

効率評価が AMC 指標に代わることができない理由

ULPA のグレードは U15、U16、および U17 であり、指定された条件下での粒子の透過率を表します。

化学濾過は、特定の汚染物質の除去効率、吸着能力、浸透時間、適用可能な温度と湿度の範囲など、さまざまな指標に焦点を当てています。

これら 2 つのインジケーター セットは同じ次元にありません。 U16 評価は、粒子を濾過する製品の能力を示しますが、アンモニア、酸性ガス、または有機物の処理におけるその有効性を示すものではありません。調達文書に「ULPA が必要」とだけ記載されている場合、AMC 問題は解決されません。逆に言えば、ケミカルフィルターの仕様だけではパーティクルコントロールのレベルを示すことはできません。

複合システムの確認事項

実際のプロジェクトでは、粒子濾過と化学濾過を併用する必要があることがよくあります。現時点で特に確認する必要がある場所がいくつかあります。

抵抗が積み重なっていきます。 化学濾過セクションにより、システム全体の抵抗が増加します。設定時には各部の抵抗を積算し、ファンの動作点が設計風量を満たせるかどうかを確認する必要があります。サポートする FFUファンフィルターユニット システムの場合、フィルター部追加後のユニット性能も確認する必要があります。

インストール手順。 微粒子濾過と化学濾過のどちらを先に行うかは、それぞれの負荷とメンテナンス サイクルに影響します。事前粒子ろ過により、ケミカルフィルターセクションの粉塵汚染の可能性を軽減できます。また、ケミカルフィルター部の位置もパーティクルフィルターの交換スペースに影響を与える可能性があります。

メディアからゴミが抜けます。 ケミカルフィルターの材質によっては、動作中に少量の粉塵が発生する場合があります。 ULPAの下流に設置する場合、この部分の粉塵がクリーンサイドに直接侵入するため、その後ろに保護セクションを設置する必要があるかどうかを評価する必要があります。

メンテナンス サイクルが同期していません。 ケミカルフィルターは吸着能力と透過度に基づいて交換され、パーティクルフィルターは圧力差と漏れ検出に基づいて交換されます。両者のメンテナンスリズムは異なります。台帳は個別に記録する必要があり、統一されたサイクルで処理することはできません。

上流側の負荷と温度と湿度の条件。 化学ろ過の効率は温度と湿度の影響を受けます。空気入口条件が適用範囲を超えると、治療効果が低下する場合があります。選定の際にはこれらの条件を併せて記載してください。

調達情報は別途記載する必要があります

AMC プロジェクトの最も問題となるのは、2 つの要件が技術文書内で混在していることです。

合理的なアプローチは、これらをカテゴリに分類することです。粒子管理要件には、ULPA レベル、試験基準、空気量が含まれます。 AMC 管理要件には、対象となる汚染物質の種類、吸気濃度、許容浸透濃度、温度と湿度の条件、判定方法が含まれます。

これら 2 つの要件セットは、異なる製品、異なるテスト、および異なる受け入れ方法に対応します。 これらが混在すると、サプライヤーが正確に見積もることが難しく、受け入れ時にどの指標が基準を満たしていないのかを判断することも困難になります。

関与する HEPA/ULPA エア フィルターの選択は 、粒子管理カラムで判断する必要があります。ガス状汚染物質の処理計画は別途議論する必要があります。

プロジェクトの判断例

特定のフォトリソグラフィー分野では、粒子と酸性ガスの両方が関係しています。

合理的な構成アイデアは、最後にULPAを使用して粒子を制御し、適切な場所に化学濾過セクションを設置して酸性ガスを処理することです。 2 つのセクションの仕様、抵抗値、メンテナンス サイクルを個別に確認し、システム全体の抵抗値とファンの動作点を統一して確認します。

ULPA のみがインストールされている場合、粒子指数は基準を満たす可能性がありますが、酸性ガスの問題は依然として存在します。化学濾過のみを設置した場合、粒子制御は保証できません。両者は協力関係にあり、どちらかが不可欠です。 デバイス側アプリケーションなど EFU装置側ファンフィルターユニットは内部空間がコンパクトです。 2段濾過をどのように配置するか、メンテナンス用の流路をどのように維持するかなど、装置構造設計の段階で考慮する必要があります。

選択と承認のチェックリスト

アイリ工業の組み合わせ構成サポートについて

AMC プロジェクトの構成における困難は、多くの場合、単一の製品にあるのではなく、粒子濾過セクションと化学濾過セクションをどのように調整するか、抵抗のバランスをどのように取るか、メンテナンスをどのように手配するかにあります。

Aili Industrial の製造システムは、フィルター、モーター、ファン、制御システム、完全な機械アセンブリをカバーしており、 ULPA超高性能フィルター と対応エア供給装置。粒子状汚染とガス状汚染の両方の制御を伴うプロジェクトの場合、各処理セクションの位置、抵抗、インターフェースを、個別に購入して現場で調整するのではなく、計画段階でまとめてチェックできます。

適切な構成の組み合わせを確認するために、粒子制御ターゲットと AMC ターゲットのリストが調査中に提供されます。具体的な計画は、プロジェクトによって確認された技術文書およびテスト結果に従うものとします。