Thiết bị tinh chế khí — Hệ thống siêu tinh khiết cấp bán dẫn

Gas Purifiers

14Sản phẩm

Thiết bị tinh chế khí nâng cấp khí công nghiệp lên độ tinh khiết siêu cao mà quy trình bán dẫn yêu cầu. Ngay cả nitơ, hydro, argon hay oxy đạt 5N (99,999%) vẫn còn H₂O, O₂, CO, CO₂, CH₄ và NMHC ở mức ppm, gây khuyết tật màng, oxy hóa bề mặt tiếp giáp và giảm năng suất trong các bước epitaxy, ăn mòn và lắng đọng. Thiết bị lắp tại điểm sử dụng hoặc trên đường ống cấp khí chính, dùng công nghệ hấp phụ, chuyển hóa xúc tác và getter để hạ tạp chất xuống mức ppb hoặc ppt.

Dải sản phẩm gồm ba loại: loại POU nhiệt độ thường (5–4000 SLPM, không cần gia nhiệt hay khí tái sinh, có phiên bản cao áp 18/24 MPa); loại gia nhiệt getter lưu lượng nhỏ (0,2–150 LPM, còn loại bỏ được CH₄ và N₂, thay getter tại chỗ); và loại tự động hoàn toàn lưu lượng lớn (10–50000 Nm³/h, nhiều tháp hấp phụ song song luân phiên tinh chế ở nhiệt độ thường và tái sinh ở nhiệt độ cao dưới điều khiển PLC, cấp khí liên tục 24 giờ).

Có các model chuyên dụng cho nitơ (gồm phiên bản xúc tác để khử CH₄), hydro (ba cấu hình hấp phụ, getter và kết hợp, cùng phiên bản làm lạnh sâu bằng nitơ lỏng khử sâu CH₄, N₂, Ar), oxy, khí hiếm (Ar, He, Kr, Ne, Xe), amoniac, CO₂ (gồm phiên bản chuyên dụng cho CO₂ siêu tới hạn), khí khô sạch XCDA, cùng loại cao áp 240 Bar và loại lưu lượng lớn nhiệt độ thường phù hợp cấp khí tạm thời hoặc dự phòng. Dòng POU còn xử lý được hơn ba mươi loại khí đặc biệt như HCl, Cl₂, BF₃, SiHCl₃, GeH₄, H₂S, AsH₃ và PH₃.

Ứng dụng điển hình: cấp khí quy trình cho nhà máy wafer 300 mm, epitaxy màn hình và LED, khí trơ cho phòng sấy pin lithium, sản xuất phôi sợi quang và khí mang cho thiết bị phân tích trong phòng thí nghiệm. Khi chọn model, cần xác nhận loại khí, lưu lượng tối đa và trung bình, chất lượng khí nguồn, yêu cầu chất lượng sau tinh chế, cùng môi trường làm việc và đặc điểm sử dụng khí.

Câu hỏi thường gặp

Khí đã đạt 5N độ tinh khiết cao, vì sao vẫn cần thiết bị tinh chế?
5N (99,999%) nghĩa là tổng tạp chất dưới 10 ppm, nhưng quy trình bán dẫn tiên tiến yêu cầu mức ppb hoặc ppt — chênh nhau ba đến sáu bậc độ lớn. Hơi ẩm, oxy, carbon monoxide, carbon dioxide và hydrocarbon còn lại sẽ tạo lớp oxit tại mặt tiếp giáp epitaxy và gây khuyết tật trong màng mỏng. Ngoài ra, trong quá trình khí đi từ bình hoặc bồn qua đường ống đến điểm sử dụng, khí nhả từ thành ống và rò rỉ vi mô tại mối nối lại đưa tạp chất vào — vì vậy thiết bị tinh chế thường lắp ở phía điểm sử dụng chứ không phải phía nguồn khí.
Nên chọn loại POU nhiệt độ thường, loại gia nhiệt hay loại tự động hoàn toàn?
Chủ yếu dựa vào lưu lượng và việc có cần loại bỏ CH₄ / N₂ hay không. Lưu lượng 5–4000 SLPM, không cần tái sinh tự động và không cần khử CH₄ → chọn POU nhiệt độ thường (BSP): nhỏ gọn, không cần gia nhiệt hay khí tái sinh, chi phí lắp đặt thấp nhất. Lưu lượng 0,2–150 LPM nhưng cần khử CH₄ hoặc N₂ → chọn loại gia nhiệt (BSH), dùng hợp kim getter ở nhiệt độ cao cho hiệu suất khử tạp tốt hơn. Lưu lượng 10–50000 Nm³/h và cần cấp khí liên tục 24 giờ → chọn loại tự động hoàn toàn (dòng BSS), nhiều tháp hấp phụ song song luân phiên tái sinh.
Hấp phụ (ADS), getter (GET) và xúc tác (CAT) khác nhau thế nào?
Hấp phụ giữ tạp chất trên chất hấp phụ bằng hấp phụ vật lý hoặc hóa học; có thể tái sinh ở nhiệt độ cao, tuổi thọ trên 20 năm, phù hợp lưu lượng lớn. Getter khử tạp ở nhiệt độ cao bằng phản ứng hóa học không thuận nghịch — độ khử sâu nhất, xử lý được cả N₂ và CH₄ — nhưng không tái sinh được, khi bão hòa phải thay cột getter (tuổi thọ 3–5 năm). Xúc tác chuyển hóa CH₄, CO… ở nhiệt độ cao thành dạng dễ hấp phụ, bản thân không cần tái sinh hay thay thế, thường mắc nối tiếp phía trước các tháp hấp phụ. Trong thực tế phổ biến các cấu hình kết hợp như CAT+ADS hoặc ADS+GET.
Khi chất hấp phụ bão hòa thì xử lý ra sao, bao lâu một lần?
Tùy loại thiết bị. Loại POU nhiệt độ thường gửi về nhà máy tái sinh, chu kỳ khoảng 1–2 năm, tuổi thọ thân máy trên 20 năm. Loại gia nhiệt không cần gửi về nhà máy — hết tuổi thọ thay cột getter tại hiện trường, với chất lượng khí nguồn từ 5N trở lên cột getter dùng được 3–5 năm hoặc hơn. Loại tự động hoàn toàn (dòng BSS) tái sinh tại chỗ ở nhiệt độ cao nhờ nhiều tháp song song — một tháp cấp khí trong khi tháp kia tái sinh — nên khi vận hành bình thường không cần thay chất hấp phụ, tuổi thọ thiết bị trên 20 năm. Loại nhiệt độ thường lưu lượng lớn (BSS14) có thể gửi về nhà máy hoặc để nhân viên dịch vụ tái sinh tại hiện trường.
Vì sao N₂ là tạp chất khó xử lý nhất khi tinh chế khí trơ?
Phân tử nitơ không có mômen lưỡng cực và độ phân cực thấp nên tương tác với chất hấp phụ thông thường rất yếu, không được hấp phụ ổn định ở nhiệt độ thường. Kích thước phân tử của nó lại gần với argon nên cũng không thể tách riêng chỉ bằng cỡ lỗ của rây phân tử. Vì vậy các model hấp phụ thuần túy như BSS5-A gần như không xử lý được N₂. Chỉ có hai hướng khả thi: dùng getter nhiệt độ cao để nitơ tham gia phản ứng hóa học không thuận nghịch (BSS5-G / BSS5-H), hoặc hạ tháp hấp phụ xuống vùng nhiệt độ nitơ lỏng để tăng mạnh dung lượng hấp phụ (loại làm lạnh sâu như BSS7-C).
Cần cung cấp những thông tin gì để chọn thiết bị tinh chế?
Sáu hạng mục: loại khí (kèm thành phần nếu là khí hỗn hợp); lưu lượng (nêu riêng lưu lượng tối đa và lưu lượng trung bình); chất lượng khí nguồn (giới hạn trên của từng tạp chất tại đầu vào); yêu cầu chất lượng sau tinh chế (giá trị mục tiêu của từng tạp chất tại đầu ra); môi trường làm việc và đặc điểm sử dụng khí (liên tục hay gián đoạn, áp suất làm việc, nhiệt độ môi trường, có cần chống nổ hay không); và các yêu cầu đặc biệt khác như giới hạn diện tích, tích hợp hệ thống giám sát nhà máy, hoặc yêu cầu chứng nhận. Thông tin càng đầy đủ thì việc chọn model và báo giá càng chính xác.

Cần màng lọc tùy chỉnh?

Kích thước đặc biệt, hiệu suất cụ thể, vật liệu đặc biệt — chúng tôi có thể tùy chỉnh theo đúng yêu cầu của bạn. Liên hệ để nhận báo giá.