半導体製造、水潤滑エアコンプレッサーの選び方

半導体製造の背景

半導体ウエハ製造において、圧縮空気はリソグラフィ機のエアフローベアリング、エッチング機の圧力制御、クリーンルーム環境維持に広く使用されています。製品の品質を確保し、機器の安定動作を維持するためには、圧縮空気は以下の要件を満たす必要があります。

• ISO 857 3 -1クラス0（油分含有量≤ 0.0 1 mg/m3）、潤滑油エアロゾルによるウェーハ表面汚染を避けるため。
• SEMI F 5ISO 1464 4 -1クラス1規格に準拠した粒子径0.0 0 3 μm以下でなければなりません。
• IEC 62368-1（機器安全規格）圧縮空気システムが1，000時間連続故障のない運転試験に合格することを要求します。

データによると、油性圧縮空気は、ファブ機器のダウンタイムを12%増加させ、汚染1件あたり80万ドル以上の損失をもたらします（出典：SEMI 2024テクニカルホワイトペーパー）。

半導体製造に水潤滑空気圧縮機が必要な理由

1. 潤滑油汚染ゼロ。：
   • 水潤滑技術は、潤滑油（ASTM D 1193純水規格に準拠）の代わりに脱イオン水を使用し、ナノスケールの炭化水素残留物（<0.0 01 mg/m3）を除去し、オイルミスト汚染を回避します。
2. 超精密ろ過：
   • 多段ろ過システム（HEPA+ULPA）は、99.99995%以上の粒子除去を達成し、ISO 29463試験に合格し、3nmプロセスの清浄度要件を満たしています。
3. エネルギー削減削減：
   • 水循環冷却システムは、石油潤滑システムと比較してエネルギー消費量を30%削減し（ISO 50001エネルギーマネジメントシステムに準拠）、年間15万kWh以上の省エネを実現します。

半導体製造のコアパラメータの選定（国際規格付き）

• フィルタリングのパフォーマンス：
  • ろ過精度：0.0 0 3 μm（ISO 16890グレード試験済み）
  • 粒子状物質の除去：99.9999%以上（SEMI E 78クリーン圧縮空気仕様に準拠）
• 耐食性について：
  • pH 2- 1 2（ASTM G 31浸漬腐食試験に合格）
  • 表面粗さ：Ra≤0.4μm（ASME B 46.1表面仕上げ規格を満たす）
• ガス供給安定性：
  • 圧力変動：≤± 0.1%（VDMA 153 9 2動的圧力仕様に準拠）
  • 露点温度：≤-80 ° C（ISO 85 7 3 -3クラス1認証）

半導体製造における未使用水潤滑空気圧縮機の潜在的リスク

1. 制御不能なプロセス汚染：
   • 揮発性潤滑油の沈着により、SEMI M 52欠陥密度制御規格に違反して、ウェーハ欠陥密度≥0.1/cm²になります。
2. デバイス寿命減衰：
   • オイルミストは酸性ガスと反応して硫酸塩結晶（粒子径0.0 5 ~ 0.2μm）を生成し、真空ポンプの摩耗を加速させ、機器寿命を50%短縮します。
3. 炭素排出量の超過：
   • 従来のオイル潤滑システムの年間CO2排出量は180トンに達し、工場のカーボンニュートラル目標を上回っています。

水潤滑空気圧縮機の経済的利益

半導体製造における水潤滑空気圧縮機対油潤滑空気圧縮機の応用比較

まとめまとめまとめ

油汚染ゼロ、ナノスケールろ過、クローズドループ水循環技術を通じて、水潤滑エアコンプレッサーは、半導体製造業界の先進的なプロセスと持続可能な生産のためのコア機器となっています。Granklin Shanghaiの水潤滑圧縮技術は、ISO 85 7 3 -1クラス0およびSEMI F 5規格に準拠しており、世界中のウェハプラントに2 nm未満のプロセスに適したクリーンな圧縮空気ソリューションを提供しています。