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韓國PlayTG VFT系列：半導(dǎo)體蒸汽顆粒過濾器，0.003 µm去除率99.9999%

發(fā)布時間： 2025-12-29　　點擊次數(shù)： 112次

在3 nm制程、EUV光刻、原子層沉積（ALD）等前沿工藝中，蒸汽（Steam）不再是簡單的H?O，而是攜帶金屬、硅氧烷、銨鹽等納米級顆粒的“高危載體"。一旦0.003 µm（3 nm）的微粒隨蒸汽進入腔體，即可能引發(fā)晶圓表面缺陷、柵氧擊穿或接觸電阻漂移。韓國PlayTG公司推出的VFT系列（Vapor Filter & Trap）蒸汽顆粒過濾器，以“0.003 µm去除率99.9999%（6個9）"的指標(biāo)，把蒸汽凈化拉進“原子級"時代，成為晶圓廠超純水蒸汽、清洗蒸汽與化學(xué)品蒸汽的“道門"。
一、技術(shù)原理：三層梯度納纖膜 + 電紡PTFE陷阱層
梯度納纖結(jié)構(gòu)（Gradient Nano-Web）
– 層：電紡PVDF-Ag纖維，平均孔徑50 nm，負(fù)責(zé)攔截>50 nm顆粒并抑菌。
– 第二層：電紡PI（聚酰亞胺）0.5 µm厚，孔徑15–20 nm，形成“深度過濾"區(qū)，降低壓損。
– 第三層：電紡PTFE陷阱層，纖維直徑僅8 nm，孔徑<3 nm，通過范德華力與鏡像力捕獲3 nm顆粒，表面氟化降低表面能，防止二次脫附。
超低脫氣金屬離子控制
全部使用高純PFA外殼與PTFE密封圈，金屬離子析出<0.1 ppb（ICP-MS），滿足SEMI F57要求。
在線再生機制
內(nèi)置150 °C潔凈氮氣反吹通道，每24 h自動脈沖再生，壓差恢復(fù)率>95%，壽命由傳統(tǒng)6個月延長到18個月。
二、系統(tǒng)架構(gòu)：All-PTFE流道 + 大褶高面積型號：VFT-300S（常用10英寸）、VFT-500M（20英寸）
– 過濾面積：3 m2（300S）/ 7.5 m2（500M）
– 額定流量：30 L/min（液體）或 15 slpm（飽和蒸汽）
– 初始壓差：ΔP ≤ 0.05 MPa @ 30 L/min
– 耐溫：Max 160 °C（飽和蒸汽）
– 接口：1/4"、3/8" PFA快擰，可選SEMI 標(biāo)準(zhǔn)Flare接口
三、核心性能項目實測值（TUV/SGS聯(lián)合測試）去除粒徑0.003 µm（3 nm）去除率99.9999%（6個9，@NaCl 3 nm氣溶膠挑戰(zhàn)）ΔP上升<0.02 MPa（連續(xù)運行6個月）金屬離子析出<0.1 ppb（Na?、K?、Ca2?、Fe3?、Cu2?）TOC增量<0.5 ppb（@UPW 18 MΩ·cm）細(xì)菌截留>1011 cfu/cm2（B. diminuta挑戰(zhàn)）
四、應(yīng)用場景
EUV光刻機鏡面清洗蒸汽
晶圓廠將UPW加熱成110 °C飽和蒸汽，用于鏡面水膜清洗；VFT-300S安裝于蒸汽D.I.柜出口，3 nm顆粒濃度由>2000 #/m3降至<2 #/m3，鏡面缺陷密度下降58%。
ALD前驅(qū)體載氣（H?O/NH?蒸汽）
3 nm Al?O?顆粒若進入ALD閥，會在晶圓表面形成“單原子島"，導(dǎo)致漏電流增大。VFT系列將顆粒濃度控制在<1 #/m3，使28 nm柵氧良品率提升0.3%。
超純水系統(tǒng)熱消毒蒸汽
160 °C純蒸汽在線滅菌時，傳統(tǒng)PP濾芯會釋放10–30 nm纖維；VFT全PTFE結(jié)構(gòu)零脫屑，滅菌后TOC增量<0.5 ppb，滿足SEMI S2環(huán)保要求。
化學(xué)品再循環(huán)系統(tǒng)
稀釋HF、SC-1清洗液加熱至80 °C產(chǎn)生蒸汽，VFT-500M串聯(lián)于冷凝回流管，保證回流液3 nm顆粒<10 #/mL，延長化學(xué)品使用壽命30%。
五、與傳統(tǒng)方案對比方案最小截留粒徑去除率金屬析出壽命再生傳統(tǒng)Nylon 6,6 0.02 µm20 nm99.9%>10 ppb3–6月不可PTFE囊式0.05 µm50 nm99.95%1–3 ppb6–12月不可PlayTG VFT3 nm99.9999%<0.1 ppb18月可熱氮反吹
六、經(jīng)濟與環(huán)境收益– 單臺300 mm晶圓廠年節(jié)省濾芯費用≈120 kUSD；
– 減少PFA/PTFE固廢70%，碳足跡下降0.9 t CO?/年/臺；
– 再生氮氣循環(huán)利用率>90%，符合韓國K-REACH綠色供應(yīng)鏈要求。
七、未來路線圖
PlayTG正開發(fā)VFT-UF（Ultra-Flat）系列，目標(biāo)把壓差再降30%，并引入“在線顆粒監(jiān)測"模塊，通過β射線衰減法實時給出3 nm顆粒濃度，實現(xiàn)“過濾+監(jiān)測"一體化。預(yù)計2026年推出的VFT-2 nm型號，將把截留粒徑推進至1.5 nm，為1 nm節(jié)點制程提供蒸汽級“凈界"。
結(jié)語從“0.02 µm"到“0.003 µm"，從“3個9"到“6個9"，PlayTG VFT系列用一張8 nm電紡PTFE網(wǎng)，把蒸汽顆粒攔截能力推進到物理極限。它不僅是濾芯，更是晶圓廠蒸汽系統(tǒng)的“守門員"，讓3 nm制程在“原子級"潔凈中穩(wěn)步邁向量產(chǎn)。

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