ガス精製装置
XCDA クリーンドライエア精製装置
製品概要
一般的な圧縮乾燥空気（CDA）を半導体グレードの XCDA へ引き上げる精製設備です。複数の吸着塔を並列に配し、常温精製と高温再生の二モードで交互に運転することで、H₂O と CO₂ を 100 ppt 以下、有機物・酸塩基・難溶融化合物を 10 ppt 以下まで低減します。流量は 10～20000 Nm³/h です。
特長・仕様
指標表（適用ガス：XCDA）
| 不純物 | BSS22 出口濃度 |
|---|---|
| 方式 | ADS |
| H₂O | < 100 ppt |
| CO₂ | < 100 ppt |
| 全有機炭素 TOC (as C₃H₈) | < 10 ppt |
| 酸 (as SO₂) | < 10 ppt |
| 塩基 (as NH₃) | < 10 ppt |
| 難溶融化合物 (as HMDSO) | < 10 ppt |
| 微粒子 PARTICLES | ≤ 1 pcs/m³ (@0.003μm) |
| 流量範囲 | 10–20000 Nm³/h |
表は標準型番の指標と構成のみを示しています。その他の特殊仕様についてはお問い合わせください。
詳細説明
CDA と XCDA の違い
一般的な圧縮乾燥空気（CDA, Clean Dry Air）は除水と除油までで、露点と微粒子が基準を満たせば十分とされます。XCDA（Extreme Clean Dry Air）はさらに分子レベルの汚染物質 —— 二酸化炭素、有機物、酸塩基ガス、難溶融化合物 —— を ppt レベルまで下げます。露光機や計測装置のパージ、ウェハー搬送環境に用いられ、AMC（気体状分子汚染）によるウェハー表面欠陥（ヘイズ）や光学部品の曇りを防ぎます。工程紹介
BSS22 シリーズ XCDA 精製装置は複数の吸着塔を並列に配し、常温精製と高温再生の二モードで交互に運転します。使用寿命は 20 年以上です。
製品特長
・出口の H₂O、CO₂ < 100 ppt、有機物と酸塩基 < 10 ppt ・全自動運転で 24 時間連続供給 ・精製流量が大きく、工場全体の XCDA 供給に対応可能 ・出口微粒子 ≤ 1 pcs/m³ (@0.003 μm) ・現場測定器では出口 H₂O 濃度が 0.001～0.006 ppbV レベルまで読み取れますppb ではなく ppt である理由
XCDA の規格は一般的な大口ガスより一桁から二桁厳しく、その理由は使用場面にあります。露光機のレンズとレチクルはパージガスに晒されており、有機物や難溶融化合物（たとえばシロキサン）は強い紫外光の下で分解し光学面に堆積して透過率を下げます。この汚染は累積的かつ不可逆で、レンズ一式を交換する代償は精製設備そのものよりはるかに高くつきます。酸塩基ガスはレジストと反応し、現像後に T-top などの欠陥として現れます。適用プロセスと業界
・露光機（スキャナー／ステッパー）の光路とウェハーステージのパージ ・計測・検査装置：光学面の汚染に敏感な設備 ・ウェハーの搬送と一時保管（ストッカー、FOUP パージ） ・レチクルの保管と搬送：レチクルヘイズに対する主要な防衛線の一つ ・パネルと先端パッケージにおける高清浄度の乾燥空気需要現場配置と設置のポイント
・上流の CDA 品質が前提：精製装置が扱うのは分子レベルの汚染です。上流でオイル漏れや露点不安定がある場合は、CDA 自体の問題を先に解決してください ・配管材質も併せて更新：一般的な炭素鋼や汎用樹脂配管は脱ガスにより、精製したばかりの空気を再汚染します。XCDA 区間には電解研磨ステンレスまたは適切な高清浄配管材を推奨します ・シロキサンを含むシール材を避ける：シロキサンはまさに XCDA が除去すべき難溶融化合物であり、ガスケットを誤ると自ら汚染源を作ることになります ・再生排気の経路：高温再生段階の排気は安全な排出点へ導く必要があります ・段階的な検収：施工後はまず出口を確認し、次に末端使用点を確認します。両者の差が配管の寄与分です ・既存 CDA 系統の改造時は無停止切替を考慮：多くの工場では CDA を停止できないため、切替方式を事前に計画する必要がありますメンテナンスと再生
・吸着塔は PLC が自動でスケジュールして再生します。吸着材料の設計寿命は 20 年以上 ・ppt レベルの検証には専用の測定手法（APIMS、加熱脱離 GC-MS、ICP-MS など）が必要で、一般的な露点計や微粒子カウンターではこのレベルは見えません ・定期サンプリングによるベースラインデータを構築し、単点ではなく傾向で系統の状態を判断することを推奨します ・日常メンテナンスの重点：バルブ動作、温度制御とセンサーの校正、前段フィルターの状態近い機種との選び分け
| 機種 | 適用ガス | 主な管理項目 | 流量 |
|---|---|---|---|
| BSS22（本機種） | XCDA | H₂O、CO₂、TOC、酸塩基、難溶融化合物（ppt レベル） | 10–20000 Nm³/h |
| BSP 常温 POU（配合 23／48） | CDA と不活性ガス | H₂O、CO₂、有機物、酸塩基（ppt レベル） | 5–4000 SLPM |
| BSS14 大流量常温型 | CDA など | H₂O、CO₂（ppb レベル） | 100–5000 Nm³/h |
