Kif Jintużaw Heaters PTFE fit-tisħin minn qabel ta 'l-Aċidu Sulfuriku għat-Tindif tal-Wejfer tas-Semikondutturi (SPM)?

L-SPM clean- taħlita ossidanti ħafna ta' aċidu sulfuriku kkonċentrat u perossidu tal-idroġenu- tintuża biex jiġu estratti residwi organiċi minn wejfers tas-silikon qabel proċessi essenzjali fil-manifattura tas-semikondutturi. Is-soluzzjoni tissaħħan għal madwar 120-150 grad, firxa ta 'temperatura li malajr telimina PTFE konvenzjonali bħala materjal ta' għant adattat. Għal din il-proċedura, il-heater tal-immersjoni għandu jkun magħmul minn fluworopolimeru aktar reżistenti għat-temperatura, PFA.

Is-sistema tat-tisħin ġewwa bankijiet imxarrba tas-semikondutturi trid tirreżisti waħda mill-aktar kundizzjonijiet kimiċi severi fi proċessi industrijali, filwaqt li, fl-istess ħin, iżżomm purità ultra-għolja. Id-disinn hekk realizzat huwa ġeneralment fi ħdan il-klassi akbar ta ' PTFE heater aċidu sulfuriku SPM semikondutturi applikazzjoni, iżda l-materjal għant ta ' l-għażla huwa speċjalment għoli -purità PFA aktar milli PTFE standard.

SPM fehim tal-proċedura tat-tindif
SPM (Taħlita-Perossidu Sulfuriku) huwa komunement użat fl-industrija tas-semikondutturi għat-tneħħija ta 'residwi ta' fotoreżistenti, kontaminanti organiċi u komposti ta 'traċċa tal-karbonju mill-wiċċ tal-wejfer.

Is-soluzzjoni ġeneralment issir bħala proporzjon ta '3:1 sa 4:1 ta' aċidu sulfuriku għal perossidu ta 'l-idroġenu bil-volum. Iż-żieda tal-perossidu tal-idroġenu mal-aċidu sulfuriku konċentrat tipproduċi soluzzjoni ossidanti reattiva ħafna. It-taħlit jiġġenera sħana konsiderevoli, eżotermika fin-natura, u t-temperatura tal-banju tista 'titla' malajr anki qabel iż-żieda ta 'sħana esterna.

Il-punt tat-togħlija tas-soluzzjoni jogħla maż-żieda tal-konċentrazzjoni tal-aċidu sulfuriku. It-temperaturi operattivi tipikament huma fil-medda ta 'grad 120 sa 150 grad, skond il-kimika tal-proċess u l-livell ta' kontaminazzjoni.

F'dawn it-temperaturi, ir-rekwiżiti tad-disinn tal-heater jinkludu reżistenza kimika u stabbiltà termali.

Għaliex SPM Mhux Adattat għal PTFE Standard
Il-ħiters ta 'immersjoni PTFE storikament kienu pjuttost suċċess f'ħafna applikazzjonijiet ta' aċidu u korrużivi. Madankollu, ir-rekwiżit tas-sħana tal-banjijiet tat-tindif SPM ħafna drabi ma jkunx esperjenzat mill-materjali PTFE ordinarji disponibbli.

PFA (perfluoroalkoxy Alkane) għandu diversi vantaġġi għal din l-applikazzjoni:

Servizz kontinwu f'temperaturi sa 260 grad

Reżistenza tajba għall-ossidazzjoni tal-aċidu sulfuriku u tal-perossidu

Kostruzzjoni ta 'purità għolja kompatibbli mal-ipproċessar tas-semikondutturi

Kontaminazzjoni jonika baxxa u estratti baxxi

Ġeometriji tal-ħiters tal-immersjoni tad-dwana huma adattabbli

Ħafna inġiniera tal-proċess jirreferu każwalment għal dawn is-sistemi bħala ħiters PTFE, madankollu l-għant huwa prodott speċifikament minn semikondutturi-grad PFA.

Il-Funzjoni tal-PFA Immersion Heater
Fil-banju SPM il-heater huwa saba sħun kimikament inert f'likwidu ossidanti qawwi li jeqred is-sistemi tat-tisħin metalliċi tradizzjonali fi flash.

Il-kmiem tal-PFA jipproteġi l-heater intern minn kuntatt dirett mal-kombinazzjoni tal--perossidu sulfuriku u jipprevjeni l-kontaminazzjoni metallika milli tidħol fil-kimika tal-proċess. Din il-ġestjoni tal-kontaminazzjoni hija kritika minħabba li anke jonji tal-metall traċċi jistgħu jinterferixxu mal-prestazzjoni tal-wejfer u r-rendiment tal-apparat.

Ġeneralment, żewġ teknoloġiji tal-ħiters biss huma meqjusa xierqa għal ambjenti SPM:

Ħiters tal-immersjoni ta 'purità għolja b'kisja PFA

Elementi tat-tisħin tal-kisja tal-kwarz

Il-ħiters PFA huma popolari fost dawn l-għażliet għar-reżistenza kimika tagħhom, ir-reżistenza termali u l-flessibilità tal-fabbrikazzjoni.

Id-densità tal-watt trid tkun konservattiva
Is-soluzzjonijiet SPM jitmexxew qrib ħafna tal-firxa effettiva tat-togħlija tagħhom. Bħala riżultat id-densità tal-watt tal-heater għandha tibqa' deliberatament konservattiva.

Temperaturi tal-wiċċ eċċessivi jistgħu jinduċu superheating lokali fl-interface tal-għant. B'taħlitiet ta'-perossidu tal-kubrit ikkonċentrat, il-ħbit jista' jkun vjolenti minħabba sħana żejda lokalizzata, rilaxx ta' fwar f'daqqa, jew imġieba ta' togħlija instabbli.

Għalhekk, ħiters ta 'immersjoni għal grad ta' semikondutturi huma żviluppati bi:

Densità baxxa tal-watt tal-wiċċ

Anke distribuzzjoni tas-sħana

Ġeometrija ta' immersjoni kkontrollata

Kontroll preċiż tat-temperatura

Kopertura likwida kostanti

Il-problema mhix trasport mgħaġġel tas-sħana, iżda manutenzjoni termali stabbli u affidabbli.

Konsiderazzjonijiet tad-Disinn tal-Heater tal-Bank imxarrab għal Semikondutturi
Ħiters ta 'immersjoni SPM ħafna drabi huma ddisinjati għal ġeometriji speċifiċi ta' tank u fond ta 'immersjoni. Jekk l-għant ikun fuq il-linja likwida, il-konċentrazzjonijiet ta 'stress termali jistgħu jwasslu għal ħajja mqassra tal-heater jew ħsara lill-wiċċ tal-fluworopolimeru.

Fl-applikazzjonijiet tas-semikondutturi hemm diversi kwistjonijiet ta 'disinn ta' importanza speċjali.

Kontroll tal-fond tal-immersjoni
Il-heater għandu jkun mgħaddas għal kollox meta jkun qed jaħdem. Espożizzjoni parzjali tista 'tikkawża temperaturi għoljin tal-għant u tiffaċilita l-għeja tal-materjal.

Kostruzzjoni ta' Purità Għolja
Il-livelli ta' kontaminazzjoni fil-produzzjoni tas-semikondutturi għandhom ikunu baxxi ħafna. L-assemblaġġi tal-ħiters huma konsegwentement magħmula minn fluworopolimeri ta 'purità għolja, bl-użu ta' tekniki ta 'manifattura kompatibbli għal kamra nadifa, u b'espożizzjoni metallika minima.

Kontroll tal-Espansjoni Termali
Ċikliżmu ripetut bejn temperaturi ambjentali u operattivi jista 'jikkawża stress mekkaniku fil-kisja tal-fluworopolimeru. Spazjar ta 'appoġġ xieraq u arranġamenti ta' immuntar versatili jillimitaw l-akkumulazzjoni tal-għeja.

Spezzjonijiet perjodiċi
Spezzjoni regolari hija meħtieġa biex jinstabu indikaturi bikrija ta 'qsim ta' stress, telf ta 'kulur jew deformazzjoni tal-wiċċ. F'faċilitajiet moderni ta 'produzzjoni tal-wejfers, huwa normali li tiskeda sostituzzjoni preventiva biex tevita interruzzjonijiet mhux antiċipati tal-proċess.

Pariri dwar is-Sigurtà
SPM Kimika ta' Periklu Estrem
Is-soluzzjonijiet SPM huma fost l-aktar taħlitiet kimiċi perikolużi utilizzati fil-produzzjoni tas-semikondutturi.

It-taħlita ta 'aċidu sulfuriku u perossidu ta' l-idroġenu hija eżotermika ħafna, ossidanti b'mod aggressiv u tista 'tikkawża ħruq kimiku serju u reazzjonijiet rapidi. Kwalunkwe kontaminazzjoni mhux intenzjonata ta' l-ilma tista' tikkawża formazzjoni ta' fwar ta' malajr u tfigħ splussiv ta' aċidu sħun.

Hawn għaliex:

It-tankijiet għandhom ikunu niexfa qabel ma jiċċarġjaw il-kimika

Il-metodi ta' żieda kimika għandu jkollhom protokolli ta' sekwenzar stretti

Il-livelli ta' immersjoni tal-heater għandhom jinżammu kostanti

Ir-regolazzjoni tat-temperatura u sistemi ta 'protezzjoni tat-temperatura eċċessiva huma meħtieġa

Is-soluzzjoni għandha tiġi f'kuntatt biss ma 'materjali xierqa bħal PFA ta' purità għolja jew kwarz.

L-operazzjonijiet operattivi ħafna drabi huma regolati minn rekwiżiti ta 'sikurezza għall-faċilitajiet tas-semikondutturi u sistemi awtomatizzati ta' għoti ta 'kimiċi.

Għaliex PFA Saret Standard tal-Industrija
In-negozju tas-semikondutturi jeħtieġ kemm aggressività kimika kif ukoll purità atomika. It-tindif SPM huwa effettiv fit-tneħħija ta 'kontaminazzjoni organika tenaċi li inkella tista' tinterferixxi mal-proċessi tal-fotolitografija, depożizzjoni u inċiżjoni fuq skali nanoskala.

PFA-ħiters ta' immersjoni miksija fl-istess ħin jikkonformaw ma' bosta rekwiżiti importanti tal-proċess:

Reżistenti għall-aċidu sulfuriku konċentrat

Stabbiltà f'kundizzjonijiet ossidanti sinjuri tal-perossidu

Kapaċitajiet ta 'temperatura għolja

Ġenerazzjoni minima tal-partiċelli

Riskju baxx ta' kontaminazzjoni metallika

Din il-kombinazzjoni tagħmel il-ħiters ta 'immersjoni PFA teknoloġija fundamentali f'tagħmir ta' pproċessar imxarrab tas-semikondutturi kontemporanji.

Sommarju u Konklużjoni
L-applikazzjoni tas-semikondutturi SPM ta 'l-aċidu sulfuriku għall-heater PTFE hija waħda mill-ambjenti l-aktar ta' sfida misjuba fit-teknoloġija tat-tisħin kimiku. Fil-prattika, l-għata tal-heater hija magħmula minn PFA ta' purità għolja-, fluworopolimeru li jiflaħ għall-ambjent ossidanti ħarxa u temperaturi għoljin ta' banjijiet tat-tindif tal--perossidu sulfuriku.

Dawn il-ħiters jaħdmu b'mod sigur ġewwa sistemi SPM użati għat-tindif avvanzat tal-wejfers minħabba densità tal-watt ikkontrollata bir-reqqa, kundizzjonijiet stabbli ta 'immersjoni u ġestjoni stretti tal-kontaminazzjoni. Barra minn hekk, eżami perjodiku għall-qsim tal-istress u l-għeja termali jkompli jżid mal-affidabbiltà tal-proċess fit-tul-.

Il-heater ta' immersjoni miksi PFA-tfaċċat bħala l-istandard tal-industrija biex tipprovdi l-kimika intensa tat-tindif meħtieġa qabel il-formazzjoni ta 'strutturi ta' apparat nanoskopiku fil-manifattura tas-semikondutturi. It-teknoloġija tat-tisħin tal-ogħla purità tipproduċi finalment is-silikon tal-ogħla purità f'diversi oqsma.