最後更新:2026年10月8日設備零組件・耗材真空・氣體/化學品供應子系統

氣體純化器・氣體過濾器是什麼

Gas Purifier / Gas Filter

氣體純化器・氣體過濾器是在設備前端(POU)最終去除製程氣體中水分、氧氣與微粒的零件。即使是管路或接頭釋出的微量水分,也會改變磊晶成長或high-k絕緣膜的界面特性,因此以吸氣材將其降至ppb~ppt等級。已穿透的純化器反而會釋出雜質,因此必須依使用量進行壽命管理。

目錄4 項
  1. 定義與原理
  2. 常見問題
  3. 相關用語
  4. 比較文章

定義與原理

氣體純化器(gas purifier)與氣體過濾器是在設備前端最終去除製程氣體中雜質與微粒的零件。從鋼瓶或大宗管路供應的氣體即使是高純度,也難以避免管路、接頭釋出水分或混入微量氧氣,因此在使用點(POU:Point of Use)的最終純化是守護製程品質的最後一道防線。

純化對象主要為水分(H₂O)、氧(O₂)、CO/CO₂與金屬。以吸氣材(金屬合金)的化學吸附,或以分子篩、觸媒進行去除,可降至ppb~ppt等級。特別要求高純度的是磊晶成長、high-k絕緣膜的ALD、蝕刻選擇比控制等,微量氧氣或水分就會大幅改變界面特性的製程。

氣體過濾器負責捕捉管路內產生的粒子與析出物。以PTFE膜或鎳燒結體等過濾元件高效率去除數nm等級的粒子,從上游切斷晶圓缺陷的成因。為避免過濾器本身成為粉塵來源,素材選定與潔淨化處理都相當受重視。

在運用上,純化器的穿透(吸附容量飽和)與過濾器的差壓上升是更換的判斷基準。超過穿透點的純化器反而會成為釋出雜質的一方,因此會進行依使用量的壽命管理,以及下游水分、氧濃度的監測。更換時管路會暴露於大氣,因此重新吹淨的步驟左右品質。

供應以Entegris、Air Liquide、大陽日酸等氣體與材料相關企業為主,與特殊氣體的供應鏈一體提供。比起氣體成本本身,雜質造成的良率損失遠遠更大,因此從投資效益的觀點來看是優先度很高的零件。

氣體純化器・氣體過濾器的常見問題

既然使用高純度氣體,為什麼還需要在設備前端純化?
因為即使鋼瓶或大宗管路的氣體是高純度,管路與接頭內面仍會釋出水分或混入微量氧氣。透過使用點(POU)的最終純化,可保證進入設備前一刻的氣體純度達ppb~ppt等級。
如何判斷氣體純化器的更換時機?
在吸氣材吸附容量飽和的「穿透」發生前更換。超過穿透點的純化器反而會釋出已吸附的雜質,因此會併用依氣體使用量的壽命計算,以及下游的水分、氧濃度監測來判斷。

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