氣體純化器 — 半導體級超高純氣體純化設備

Gas Purifiers

14款產品

氣體純化器用於將工業級氣體提升至半導體製程可用的超高純等級。鋼瓶或大宗供應的氮氣、氫氣、氬氣、氧氣即使標示 5N(99.999%)以上,仍殘留 ppm 級的水氣、氧、一氧化碳、二氧化碳、甲烷與非甲烷總烴;這些雜質會在磊晶、蝕刻、沉積等製程中造成薄膜缺陷、界面氧化與良率損失。純化器安裝在用氣端或廠務供氣主幹,以吸附、催化與吸氣(Getter)等技術把雜質降到 ppb 甚至 ppt 等級。

產品線依流量與工作方式分為三類:POU 常溫常壓型為管式純化器,安裝於用氣點前端,流量 5~4000 SLPM,常溫催化吸附、免加熱免再生氣源,體積小、安裝成本低,可返廠再生、設備壽命 20 年以上,另有 18/24 MPa 的高壓型;加熱型為小流量(0.2~150 LPM)合金吸氣劑純化器,在高溫下利用整個合金的體積容量,除雜效率優於常溫型,並可去除常溫型難處理的 CH₄ 與 N₂,吸氣柱可現場直接更換;全自動運行型為大流量設備(10~50000 Nm³/h),以多個吸附桶並聯,在常溫純化與高溫再生兩種模式下交替工作,由 PLC 控制報警、高溫聯鎖與資料記錄,達成 24 小時不間斷供氣。

依氣體種類提供對應機種:氮氣(含去除 CH₄ 的催化型)、氫氣(吸附式/吸氣式/複合式三種工藝,另有液氮深冷型可深度去除 CH₄、N₂、Ar)、氧氣、稀有氣體(Ar、He、Kr、Ne、Xe)、氨氣、二氧化碳(含超臨界 CO₂ 專用型)、XCDA 潔淨乾燥空氣,以及最高工作壓力 240 Bar 的高壓型與適合臨時供應/備機的大流量常溫型。POU 系列另可處理 HCl、Cl₂、BF₃、SiHCl₃、GeH₄、H₂S、AsH₃、PH₃ 等三十多種特殊氣體。

典型應用:12 吋晶圓廠製程氣體供應、面板與 LED 磊晶用氣、鋰電池乾燥房惰性氣體、光纖預製棒製程、實驗室分析儀器載氣。選型時需確認氣體種類、最大與平均流量、氣源品質、純化後品質要求,以及工作環境與用氣特點。

常見問題

氣體已經是 5N 高純度,為什麼還需要純化器?
5N(99.999%)代表雜質總量在 10 ppm 以下,但半導體先進製程要求的是 ppb 甚至 ppt 等級 —— 兩者差了三到六個數量級。殘留的水氣、氧、一氧化碳、二氧化碳與碳氫化合物會在磊晶界面形成氧化層、在薄膜中造成缺陷。此外氣體從鋼瓶或儲槽經管路輸送到用氣點的過程中,管壁脫附、接頭微漏都會重新引入雜質,因此純化器通常安裝在用氣端而非氣源端。
POU 常溫型、加熱型、全自動型該怎麼選?
主要看流量與是否需要去除 CH₄/N₂。流量 5~4000 SLPM、不需自動再生、不需去 CH₄ → 選 POU 常溫型(BSP),體積小、免加熱免再生氣源、安裝成本最低。流量 0.2~150 LPM 但需要去除 CH₄ 或 N₂ → 選加熱型(BSH),以合金吸氣劑在高溫工作,除雜效率更佳。流量 10~50000 Nm³/h、需要 24 小時不間斷供氣 → 選全自動型(BSS 系列),多個吸附桶並聯交替再生。
吸附式(ADS)、吸氣式(GET)、催化式(CAT)有什麼差別?
吸附式以物理/化學吸附把雜質留在吸附劑上,可高溫再生、壽命 20 年以上,適合大流量。吸氣式(Getter)在高溫下以不可逆化學反應除雜,除雜深度最高、可處理 N₂ 與 CH₄,但不可再生,飽和後需更換吸氣柱(壽命 3~5 年)。催化式在高溫下把 CH₄、CO 等轉化成易吸附的物質,本身無需再生與更換,通常串聯在吸附桶前段。實務上常見複合配置,例如 CAT+ADS 或 ADS+GET。
純化器的吸附劑飽和後怎麼處理?多久一次?
依機種而異。POU 常溫型採返廠再生,間隔約 1~2 年,設備本體壽命 20 年以上。加熱型不需返廠,壽命到期直接在現場更換吸氣柱,在氣源品質 ≥ 5N 的條件下吸氣柱可用 3~5 年以上。全自動型(BSS 系列)以多桶並聯就地高溫再生,一組供氣、一組再生,正常運轉下不需更換吸附劑,設備壽命 20 年以上。大流量常溫型(BSS14)則可返廠再生或安排人員到現場再生。
N₂ 為什麼是惰性氣體純化最難處理的雜質?
氮分子沒有偶極矩、極化率低,與一般吸附劑之間的作用力非常弱,在常溫下難以被穩定吸附;而它的分子尺寸又與 Ar 接近,也無法單靠分子篩的孔徑篩分開來。因此純吸附式機種(如 BSS5-A)對 N₂ 幾乎無能為力。要有效去除 N₂ 只有兩條路:一是用高溫吸氣劑(Getter)讓它參與不可逆化學反應(BSS5-G/BSS5-H),二是把吸附桶降到液氮溫區大幅提高吸附容量(深冷型,如 BSS7-C)。
選純化器需要提供哪些資訊?
選型前請確認六項:氣體種類(含混合氣的組成)、流量(最大流量與平均流量分開提供)、氣源品質(進口各雜質的濃度上限)、純化後品質要求(各雜質的出口目標值)、工作環境與用氣特點(連續或間歇、工作壓力、環境溫度、是否需防爆),以及其他特殊要求(例如占地限制、是否需納入廠務監控系統、認證需求)。資訊越完整,選型與報價越準確。

需要客製化濾網?

特殊尺寸、特定效率、特殊材質,我們都能依您需求量身訂製。歡迎來電或來信洽詢。