ガス精製装置
超臨界二酸化炭素精製装置
製品概要
超臨界二酸化炭素プロセス向けに設計された精製設備です。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します。超臨界乾燥の品質に影響する NO、NO₂、SO₂ と不揮発性炭化水素に対して専用の除去指標を備えます。流量は 10～700 Nm³/h です。
特長・仕様
指標表（適用ガス：超臨界 CO₂）
| 不純物 | BSS32-SC 出口 (ppb) |
|---|---|
| 方式 | ADS |
| H₂O | < 1 |
| 全揮発性酸 (as SO₂) | < 0.1 |
| NO | < 0.1 |
| NO₂ | < 0.1 |
| SO₂ | < 0.005 |
| 全揮発性塩基 (as NH₃) | < 1 |
| NH₃ | < 0.5 |
| 不揮発性炭化水素 NVHC (as Toluene) | < 0.01 |
| 微粒子 PARTICLES | ≤ 1 pcs/m³ (@0.003μm) |
| 流量範囲 | 10–700 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
超臨界 CO₂ に専用の精製指標が必要な理由
超臨界二酸化炭素は気体の拡散性と液体の溶解力を併せ持ち、表面張力を生じさせずに高アスペクト比構造から液体を運び出せます。そのため先端プロセスのウェハー乾燥に用いられ、パターン倒壊（Pattern Collapse）を防ぎます。 強い溶媒であるがゆえに、ガス源中の不揮発性炭化水素（NVHC）は超臨界状態で溶出し、放圧時に析出してウェハー表面に残留します。NO、NO₂、SO₂ のような酸性不純物は金属層の腐食を招くおそれがあります。したがって超臨界用途の CO₂ は、管理項目が一般的な高純度 CO₂ とは異なり、重点は水分だけでなく NVHC と酸性ガスに置かれます。工程紹介
BSS32-SC シリーズ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
・NVHC (as Toluene) < 0.01 ppb、超臨界乾燥の重要指標に合わせた設計 ・SO₂ < 0.005 ppb、金属腐食リスクを抑制 ・NO、NO₂ はいずれも < 0.1 ppb ・全自動運転で 24 時間連続供給 ・出口微粒子 ≤ 1 pcs/m³ (@0.003 μm)適用プロセスと業界
・先端ノードの超臨界乾燥（Supercritical Drying）：高アスペクト比パターンの倒壊防止乾燥 ・高アスペクト比構造の洗浄後処理：FinFET、GAA、3D NAND プロセス ・MEMS 素子のリリース乾燥：スティッキング（Stiction）の回避 ・超臨界抽出と材料処理：残留物への要求が厳しい応用 ・研究機関における超臨界プロセス開発現場配置と設置のポイント
・高圧系統としての設計：超臨界 CO₂ の使用圧力は一般的なガス供給よりはるかに高く、配管、バルブ、安全装置の圧力等級を揃える必要があります ・相状態の制御：気体から液体を経て超臨界に至る経路上で温度と圧力を制御し、想定外の相変化によるドライアイスやウォーターハンマーを避けてください ・NVHC の汚染源も併せて管理：精製装置がガス源を整えても、下流配管の油脂やシール材の脱ガスが同じく NVHC を寄与します。系統全体で低脱ガス材料を使用してください ・放圧と排出：超臨界部の放圧時は体積が急激に膨張し温度も急降下するため、排出経路がそれに耐えられる必要があります ・窒息リスク：CO₂ は低所に滞留するため、設備室には換気と酸素濃度監視が必要です ・検収方法を事前に取り決める：NVHC と ppb レベルの酸性ガスの分析には専用の手法とサンプリング手順が必要で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 ・NVHC の日常監視は定期サンプリングによる傾向管理を推奨します。単点データの判読は意味が限られます ・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、上流の気化・昇圧設備の状態 ・分解した部品はすべて油脂残留がないことを確認してから戻してください。NVHC の指標に直接影響します近い機種との選び分け
| 機種 | 主な管理項目 | NVHC 指標 | 適用場面 |
|---|---|---|---|
| BSS32-SC（本機種） | NVHC、NO／NO₂／SO₂ | < 0.01 ppb | 超臨界乾燥 |
| BSS32 | 酸塩基、難溶融化合物 | 個別管理なし | 一般的な高純度 CO₂ |
| BSS33 | BSS32 と同じ項目に CH₄ を追加 | 個別管理なし | ガス源にメタンを含む場合 |
