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韩国PlayTG VFT系列：半导体蒸汽颗粒过滤器，0.003 µm去除率99.9999%

发布时间： 2025-12-29　　点击次数： 6次

在3 nm制程、EUV光刻、原子层沉积（ALD）等前沿工艺中，蒸汽（Steam）不再是简单的H₂O，而是携带金属、硅氧烷、铵盐等纳米级颗粒的“高危载体"。一旦0.003 µm（3 nm）的微粒随蒸汽进入腔体，即可能引发晶圆表面缺陷、栅氧击穿或接触电阻漂移。韩国PlayTG公司推出的VFT系列（Vapor Filter & Trap）蒸汽颗粒过滤器，以“0.003 µm去除率99.9999%（6个9）"的指标，把蒸汽净化拉进“原子级"时代，成为晶圆厂超纯水蒸汽、清洗蒸汽与化学品蒸汽的“道门"。
一、技术原理：三层梯度纳纤膜 + 电纺PTFE陷阱层
梯度纳纤结构（Gradient Nano-Web）
– 层：电纺PVDF-Ag纤维，平均孔径50 nm，负责拦截>50 nm颗粒并抑菌。
– 第二层：电纺PI（聚酰亚胺）0.5 µm厚，孔径15–20 nm，形成“深度过滤"区，降低压损。
– 第三层：电纺PTFE陷阱层，纤维直径仅8 nm，孔径<3 nm，通过范德华力与镜像力捕获3 nm颗粒，表面氟化降低表面能，防止二次脱附。
超低脱气金属离子控制
全部使用高纯PFA外壳与PTFE密封圈，金属离子析出<0.1 ppb（ICP-MS），满足SEMI F57要求。
在线再生机制
内置150 °C洁净氮气反吹通道，每24 h自动脉冲再生，压差恢复率>95%，寿命由传统6个月延长到18个月。
二、系统架构：All-PTFE流道 + 大褶高面积型号：VFT-300S（常用10英寸）、VFT-500M（20英寸）
– 过滤面积：3 m²（300S）/ 7.5 m²（500M）
– 额定流量：30 L/min（液体）或 15 slpm（饱和蒸汽）
– 初始压差：ΔP ≤ 0.05 MPa @ 30 L/min
– 耐温：Max 160 °C（饱和蒸汽）
– 接口：1/4"、3/8" PFA快拧，可选SEMI 标准Flare接口
三、核心性能项目实测值（TUV/SGS联合测试）去除粒径0.003 µm（3 nm）去除率99.9999%（6个9，@NaCl 3 nm气溶胶挑战）ΔP上升<0.02 MPa（连续运行6个月）金属离子析出<0.1 ppb（Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺）TOC增量<0.5 ppb（@UPW 18 MΩ·cm）细菌截留>10¹¹ cfu/cm²（B. diminuta挑战）
四、应用场景
EUV光刻机镜面清洗蒸汽
晶圆厂将UPW加热成110 °C饱和蒸汽，用于镜面水膜清洗；VFT-300S安装于蒸汽D.I.柜出口，3 nm颗粒浓度由>2000 #/m³降至<2 #/m³，镜面缺陷密度下降58%。
ALD前驱体载气（H₂O/NH₃蒸汽）
3 nm Al₂O₃颗粒若进入ALD阀，会在晶圆表面形成“单原子岛"，导致漏电流增大。VFT系列将颗粒浓度控制在<1 #/m³，使28 nm栅氧良品率提升0.3%。
超纯水系统热消毒蒸汽
160 °C纯蒸汽在线灭菌时，传统PP滤芯会释放10–30 nm纤维；VFT全PTFE结构零脱屑，灭菌后TOC增量<0.5 ppb，满足SEMI S2环保要求。
化学品再循环系统
稀释HF、SC-1清洗液加热至80 °C产生蒸汽，VFT-500M串联于冷凝回流管，保证回流液3 nm颗粒<10 #/mL，延长化学品使用寿命30%。
五、与传统方案对比方案最小截留粒径去除率金属析出寿命再生传统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月可热氮反吹
六、经济与环境收益– 单台300 mm晶圆厂年节省滤芯费用≈120 kUSD；
– 减少PFA/PTFE固废70%，碳足迹下降0.9 t CO₂/年/台；
– 再生氮气循环利用率>90%，符合韩国K-REACH绿色供应链要求。
七、未来路线图
PlayTG正开发VFT-UF（Ultra-Flat）系列，目标把压差再降30%，并引入“在线颗粒监测"模块，通过β射线衰减法实时给出3 nm颗粒浓度，实现“过滤+监测"一体化。预计2026年推出的VFT-2 nm型号，将把截留粒径推进至1.5 nm，为1 nm节点制程提供蒸汽级“净界"。
结语从“0.02 µm"到“0.003 µm"，从“3个9"到“6个9"，PlayTG VFT系列用一张8 nm电纺PTFE网，把蒸汽颗粒拦截能力推进到物理极限。它不仅是滤芯，更是晶圆厂蒸汽系统的“守门员"，让3 nm制程在“原子级"洁净中稳步迈向量产。

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