چرا بخاری های PTFE برای مخازن شستشوی آب داغ DI در کارخانه های نیمه هادی مشخص شده اند؟

آلودگی فلزی در سطوح-در-تریلیون می‌تواند عملکرد دستگاه‌های تولید نیمه‌رسانا را از بین ببرد. شستشو با آب گرم دیونیزه رایج است و هر بخاری در تماس با این آب باید عاری از فلزات قابل شستشو باشد. بخاری های PTFE می توانند این معیارهای دقیق را برآورده کنند.

ساخت نیمه هادی آب گرم DI
آب یونیزه شده داغ در فابریک های نیمه هادی برای انواع روش های تمیز کردن مهم، از جمله تمیز کردن ویفر، مقاومت در برابر جداسازی و شستشوی عمومی استفاده می شود. آب دائماً در سیستم گردش می کند و دارای مقاومت بالای 18 مگااهم{3}}سانتی متر (MΩ-) در 25 درجه است. این تضمین می کند که آب فوق خالص است و برای جلوگیری از آلودگی در سراسر فرآیند تولید نیمه هادی ها ضروری است.

آب DI معمولا در دمای 70-90 درجه برای حذف موثر آلاینده ها و بهینه سازی فرآیند تمیز کردن نگهداری می شود. این محدوده دما برای بهترین پردازش ویفرها مهم است و با استفاده از بخاری های تخصصی به دست می آید.

بخاری های فلزی-: خطر آلودگی
بسیاری از برنامه‌های گرمایش صنعتی از بخاری‌های غلاف فلزی-مانند فولاد ضد زنگ یا Incoloy استفاده می‌کنند. اینها یک خطر جدی در برنامه‌های{2}}با خلوص بالا مانند تولید نیمه‌رسانا هستند. یون های کمیاب (مانند آهن، نیکل، کروم) به مرور زمان از بخاری های فلزی به داخل آب DI شسته می شوند. این یون های فلزی می توانند به کیفیت آب آسیب رسانده و آن را در مقادیر بسیار کم آلوده کنند. این آلودگی می تواند به طور قابل توجهی بر کیفیت ویفر تأثیر بگذارد، بازده دستگاه را کاهش دهد و برای بازیابی خلوص آب، نیاز به تعویض بیشتر بستر رزین داشته باشد.

برای جلوگیری از این مشکلات، مواد مورد استفاده برای ایجاد بخاری در تماس با آب فوق خالص DI نباید هیچ آلاینده ای را وارد آب کند.

دلایل تعیین هیترهای PTFE
مخازن شستشو با آب داغ DI در فابریک های نیمه هادی به دلیل مقاومت شیمیایی و بی اثری عالی با بخاری های PTFE (پلی تترا فلوئورواتیلن) ​​مشخص می شوند. PTFE هیچ محتوای فلزی ندارد و از این رو هیچ یون فلزی را وارد آب نمی کند و تضمین می کند که آب فوق خالص باقی می ماند. این مهم برای حفظ مقاومت بالای آب مورد نیاز برای تولید نیمه هادی است.

بخاری های PTFE در محدوده دمای عملیاتی 70 تا 90 درجه تحمل می کنند و آنها را برای این کاربرد مناسب می کند. PFA (پرفلوئوروآلکوکسی) گاهی اوقات به جای PTFE استفاده می شود که خلوص یا تحمل دما حتی بهتر مورد نیاز است. PFA می تواند دماهای بالاتر را تحمل کند و در عین حال یکپارچگی مواد را حفظ کند.

یکی از مزایای اصلی PTFE در مخازن آبکشی DI پایداری طولانی مدت آن است. PTFE هیچ مشکل آلودگی ندارد، بنابراین مانند بخاری های فلزی نیازی به نگهداری یا تعویض دوره ای ندارد. این کار عملکرد ثابت و قابل اطمینان بیشتری را در شرایط خلوص بالا ارائه می دهد و در طول زمان باعث صرفه جویی در هزینه های عملیاتی می شود.

ملاحظات فنی برای بخاری های PTFE
برای ساخت نیمه هادی، مقاومت آب DI باید در 18 MΩ- سانتی متر در ۲۵ درجه نگه داشته شود تا واقعاً فوق خالص باشد. بخاری های PTFE تنها مواد غلاف بخاری هستند که برای این کاربردهای سخت مجاز به تماس مستقیم با آب فوق خالص هستند. چگالی وات بخاری باید به اندازه کافی محافظه کار باشد تا از جوشیدن موضعی یا تولید ذرات جلوگیری شود. این به جلوگیری از نقاط داغ که می تواند منجر به آلودگی نامطلوب یا آسیب فیزیکی سیستم آب شود، کمک می کند.

محدودیت های مشخصات خلوص برای آلودگی فلزی
محدودیت های آلودگی فلزی در کاربردهای نیمه هادی با خلوص بالا بسیار کم است. به عنوان مثال، سطح آلودگی باید کمتر از 1ppb (قسمت در میلیارد) آهن، نیکل یا سایر یون های فلزی در آب DI باشد. بخاری‌های PTFE از مواد 100% غیر فلزی ساخته شده‌اند و به‌طور ایده‌آل برای برآورده کردن این الزامات خلوص دقیق مناسب هستند.

خلاصه
در تولید نیمه هادی، کیفیت آب فوق خالص با استفاده از بخاری های PTFE حفظ می شود تا در طول فرآیند تمیز کردن، هیچ یون فلزی به داخل آب شسته نشود. انتخاب مواد برای کاربردهای با خلوص بالا مانند فابرهای نیمه هادی با انگیزه نیاز به کنترل آلودگی است. بخاری های PTFE به طور خاص برای این نیازهای سخت طراحی شده اند و یک گزینه قابل اعتماد برای گرم کردن آب DI بدون تأثیر بر کیفیت آب یا عملکرد دستگاه ارائه می دهند.