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。