Halbleiter-Stickstoffgenerator

Bei der Halbleiterherstellung wird in der Regel hochreiner Stickstoff benötigt, um die Halbleitermaterialien und -anlagen zu schützen. Ein Stickstoffgenerator ist ein Gerät zur Erzeugung von hochreinem Stickstoff. Er nutzt üblicherweise Luftzerlegung, um Stickstoff und Sauerstoff aus der Luft zu trennen und so hochreinen Stickstoff zu gewinnen.

Während des Halbleiterfertigungsprozesses liefert der Stickstoffgenerator stabilen, hochreinen Stickstoff, um Halbleitermaterialien und -anlagen vor Verunreinigungen durch Sauerstoff und andere Fremdstoffe zu schützen. Dies trägt zur Stabilität und Zuverlässigkeit des Fertigungsprozesses bei.

Stickstoffgeneratoren spielen daher eine wichtige Rolle in der Halbleiterfertigung und können dazu beitragen, die Qualität und Leistungsfähigkeit von Halbleiterprodukten sicherzustellen.

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Merkmale

Produktion von hochreinem Stickstoff: Der Stickstoffgenerator kann hochreinen Stickstoff erzeugen, der in der Regel die Reinheitsanforderung von mehr als 99,999 % erfüllt und somit sicherstellt, dass die Gasqualität im Halbleiterherstellungsprozess den Anforderungen entspricht.

Stabile Stickstoffversorgung: Der Stickstoffgenerator gewährleistet eine stabile Stickstoffversorgung und damit die Stabilität und Zuverlässigkeit des Stickstoffs während des Halbleiterherstellungsprozesses.

Automatisierte Steuerung: Stickstoffgeneratoren verfügen üblicherweise über automatisierte Steuerungssysteme, die die Stickstoffabgabe überwachen und anpassen können, um den Anforderungen unterschiedlicher Prozessbedingungen gerecht zu werden.

Effizient und energiesparend: Moderne Stickstoffgeneratoren sind in der Regel auf Effizienz und Energieeinsparung ausgelegt und in der Lage, hochreinen Stickstoff zu produzieren, während gleichzeitig der Energieverbrauch und die Betriebskosten reduziert werden.

Zuverlässigkeit und Langlebigkeit: Stickstoffgeneratoren zeichnen sich in der Regel durch hohe Zuverlässigkeit und Langlebigkeit aus, arbeiten über lange Zeit stabil und erfüllen die Anforderungen der Halbleiterfertigungsprozesse.

Spezifikation

Stickstoffproduktion	1-5000 Nm³/h
Stickstoffreinheit	95 %–99,9999 %
Stickstoffdruck	0,1–1,6 MPa (einstellbar)
Stickstofftaupunkt	0 bis -60 °C

Prozessablauf

Der Luftkompressor verdichtet die Rohluft zu Hochdruckluft, leitet sie zur Druckstabilisierung in den Pufferspeicher und entfernt anschließend Feuchtigkeit, Ölnebel etc. durch einen Filter. Im Kältetrockner wird die Luft weiter gekühlt und getrocknet, um einen Großteil der Feuchtigkeit zu entfernen. Danach gelangt sie in die dritte Stufe. Ein weiterer Filter entfernt Schadstoffe, und die gereinigte Druckluft tritt von unten in den Adsorptionsturm ein. Nachdem der Luftstrom durch die Luftverteilungsvorrichtung (Universalspirale oder Porzellankugel) diffundiert ist, strömt er gleichmäßig in den Adsorptionsturm zur Adsorption und Trennung von Sauerstoff und Stickstoff und verlässt ihn am Auslass. Der Stickstoff strömt in den Stickstoffspeicher. Dieser Stickstoffproduktionsprozess dauert etwa eine Minute. Anschließend werden durch Druckausgleich und Druckreduzierung (auf Normaldruck) die adsorbierten Verunreinigungen (hauptsächlich Sauerstoff) entfernt, und die Regeneration des Adsorptionsmittels ist abgeschlossen. Die beiden Adsorptionstürme arbeiten in alternierenden Zyklen, führen kontinuierlich Rohluft zu und produzieren so kontinuierlich hochwertigen Stickstoff.

Anwendung

Stickstoffschutz: In der Halbleiterfertigung müssen viele Schritte in einer sauerstofffreien oder sauerstoffarmen Umgebung durchgeführt werden, um eine Kontamination oder Oxidation der Materialien durch Sauerstoff zu verhindern. Stickstoffgeneratoren liefern hochreinen Stickstoff, um Halbleitermaterialien und -anlagen zu schützen und Reinheit und Stabilität während des Fertigungsprozesses zu gewährleisten.

Dampfabscheidung: In der Halbleiterfertigung ist die Dampfabscheidung ein gängiges Dünnschichtverfahren, das den Einsatz hochreiner Gase zur Bereitstellung der Abscheidungsmaterialien erfordert. Der Stickstoffgenerator liefert hochreinen Stickstoff zur Atmosphärenkontrolle und zum Schutz während des Dampfabscheidungsprozesses.

Reinigung und Trocknung: Reinigung und Trocknung sind entscheidende Schritte in der Halbleiterfertigung und erfordern den Einsatz von Trockengas zur Entfernung von Feuchtigkeit und Verunreinigungen. Stickstoffgeneratoren können trockenen Stickstoff für die Reinigung und Trocknung von Halbleiteranlagen und -materialien bereitstellen.

Gasanalyse: Im Halbleiterfertigungsprozess müssen Gase analysiert und überwacht werden, um die Stabilität und Konsistenz der Prozessbedingungen zu gewährleisten. Der Stickstoffgenerator liefert hochreinen Stickstoff zur Kalibrierung und Gasversorgung von Gasanalysegeräten.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Stickstoffgeneratoren eine wichtige Rolle in der Halbleiterindustrie spielen und hochreinen, stabilen und zuverlässigen Stickstoff liefern können, um die strengen Anforderungen an Gasqualität und -versorgung im Halbleiterherstellungsprozess zu erfüllen.