ガス精製

ポールのプロセスガス精製システムは、太陽電池のシリコンウェハーやCIGSウェハーの品質にとって大きな脅威である不純物を除去します。

ガス状不純物あるいは揮発性不純物とも呼ばれる不純物分子は、欠陥の原因として大きな懸念になりつつあります。

高性能精製器は、これらの汚染物を効果的に除去します。この精製器は、水分、酸素、二酸化炭素、一酸化炭素、炭化水素、金属カルボニルなどの不純物を除去します。

従来の粒子ろ過技術では不十分なことが多い分野において、当社の精製器は、材料の反応ベッドを利用してガス流から不純物を除去します。高純度物質を利用することで、金属等の有害汚染をプロセス流に与えないバックグラウンドレベルの汚染除去が可能です。

CIGS系薄膜

プラズマCVD装置とCVD装置の共通プロセスで使用される原料ガスは、モノシラン、水素、ゲルマン、アンモニアからなります。

蒸着後エッチングには塩化水素（HCl）や臭化水素（HBr）といった腐食性ガスが利用されます。プロセスラインが水分で汚染されていると、モノシランガスと反応し、二酸化ケイ素の核が形成されます。核が濃縮すると、シロキサンが形成され、凝集して粒子になります。この反応は、粒子除去フィルターの上流または下流で起こります。

アレスクリーンSIP精製剤を搭載したポールの“ガスクリーン・ピューリファイヤー”を設置すると、水分とシロキサンが除去され、粒子形成が劇的に低減されます。

HClやHBrは高腐食性ガスであるため水分が存在すると強酸ができ、316Lステンレスを含むほとんどの金属を腐食させます。したがって、ガスラインと、レギュレーター、バルブ、MFC等関連機器における腐食を防ぐには、双方のガスから水分を除去することが不可欠です。

アレスクリーンHCLP精製剤またはHBRP精製剤を搭載したポールの精製器を使用することで水分除去が大幅に強化されます。

シリコン系薄膜

物理気相成長（PVD）／スパッタリング装置に見られる一般的なアルゴンの不純物レベルは、水分0.5 ppm、酸素2 ppm、炭化水素合計0.4 ppmです。プロセスガスとガス供給システム部品から発生する汚染物質（H₂O、O₂、CO、CO₂、H₂、N₂、メタン、メタン以外の炭化水素）は、真空チャンバーによく存在します。

これら汚染物質は、大気圧条件下ではチャンバー壁に吸収されることが多く、スパッタリング析出の一般的な使用圧力（<200 mT）で脱着する傾向があります。

加熱工程に必要な高温で、チャンバー壁からのガス放出が促され、不純物分子が増加します。アルゴン精製には、アレスクリーン精製剤と“ウルトラメット－Ｌ” ステンレススチール製フィルターメディアを組み合わせた“ガスクリーン・ピューリファイヤー”をお勧めします。

アレスクリーンINP精製剤が、アルゴンに分子種で含まれている酸素と炭素に強い親和性を持ち、これらの不純物をサブ100 pptレベルにまで効果的に除去することをAPIMS試験データが示しています。

微量汚染ガスは、チャンバーポンプにおける予期せぬダウンタイム増加に加え、薄膜層に欠陥を引き起こします。酸素汚染は、スパッタリング装置やPVD装置内で金属層や金属ターゲットを手に負えないほど酸化させます。

水分ベーパーはプロセスチャンバーと金属層に水素と酸素の両方を供給します。炭素汚染により、プロセスチャンバーと金属表面層に薄いポリマー膜が形成されることがあります。

ガス供給システムとプロセスガスに見られるほぼすべてのガス状汚染は、欠陥を生じさせ、プロセス時間の延長、製造歩留まりの低下、装置スループットの低下を招きます。こうした要因が装置の総合設備コストにマイナスの影響を与え、予期せぬコスト増を招く可能性があります。

ポールの最先端精製技術を利用することで、そうした影響を低減することができます。アレスクリーンINP精製剤搭載のポールの精製器を用いることで、微量酸素と炭化水素の制御と除去が行えます。

利点: 

• プロセス安定性強化
  
• 面積／プロセス効率の向上
  
• シリコン／CIGSの欠陥減少
  
• 既存粒子フィルターの交換削減
  
• ろ過するガス種に対応した特注メディア
  
• 低設備コスト

ポールのガス精製システムと精製剤は、粒子ろ過技術では不十分なことが多い分野で効果的に不純物を除去します。ガス精製システムの最適化や、欠陥削減については当社までお問い合わせください。