При производството на полупроводници дори части-на-трилион нива на метално замърсяване могат да съсипят производителността на устройството. Изплакванията с гореща дейонизирана вода се използват широко и всеки нагревател, който е в контакт с тази вода, трябва да бъде абсолютно свободен от метали, които могат да се излугват. PTFE нагревателите отговарят на това строго изискване.
Гореща DI вода в производството на полупроводници
Гореща дейонизирана (DI) вода се използва в полупроводникови заводи за различни критични почистващи процеси, като почистване на пластини, отстраняване на съпротивление и общо изплакване. Водата непрекъснато се рециркулира през системата и се поддържа при високо съпротивление от 18 мегаома-сантиметра (MΩ·cm) при 25 градуса. Това гарантира, че водата остава свръхчиста, което е от съществено значение за избягване на замърсяване по време на процеса на производство на полупроводници.
Температурата на DI водата обикновено се поддържа в рамките на 70-90 градуса за ефективно отстраняване на замърсителите и подобряване на ефективността на процеса на почистване. Този температурен диапазон е от съществено значение за оптималната обработка на вафлите и се постига с помощта на специализирани нагреватели.
Рискът от замърсяване на нагреватели с метална{0}}обшивка
Въпреки че нагревателите с метална{0}}обвивка, като тези от неръждаема стомана или Incoloy, обикновено се използват в много промишлени приложения за отопление, те представляват значителен риск при приложения с висока-чистота като производството на полупроводници. С течение на времето металните нагреватели извличат следи от йони, като желязо, никел и хром, в DI водата. Тези метални йони могат да влошат чистотата на водата, което води до замърсяване дори при най-малките концентрации. Това замърсяване може сериозно да повлияе на качеството на пластините, намалявайки добивите на устройството и изисквайки по-честа смяна на слоя смола за възстановяване на чистотата на водата.
За да се предотвратят тези проблеми, нагревателите в контакт с ултрачиста DI вода трябва да бъдат изработени от материали, които не въвеждат никакви примеси във водата.
Защо са посочени PTFE нагреватели
Нагревателите от PTFE (политетрафлуороетилен) са предназначени за резервоари за изплакване с гореща DI вода в полупроводникови заводи поради тяхната изключителна химическа устойчивост и инертност. PTFE не съдържа метали, което означава, че няма да отдели никакви метални йони във водата, като по този начин гарантира, че водата остава свръхчиста. Това е от решаващо значение за поддържане на високото водосъпротивление, необходимо за производството на полупроводници.
PTFE нагревателите са в състояние да издържат на работен температурен диапазон от 70-90 градуса, което ги прави много подходящи за това приложение. В някои случаи PFA (перфлуороалкокси) се използва вместо PTFE, когато се изисква още по-висока чистота или температурна толерантност, тъй като PFA може да издържи на по-високи температури, без да се нарушава целостта на материала.
Ключово предимство на използването на PTFE в резервоари за изплакване на DI вода е неговата дългосрочна -стабилност. За разлика от металните нагреватели, PTFE не изисква честа поддръжка или подмяна поради проблеми със замърсяването. Това води до по-последователна и надеждна производителност в среда с висока-чистота, намалявайки оперативните разходи във времето.
Технически съображения за PTFE нагреватели
При производството на полупроводници съпротивлението на DI водата трябва да се поддържа на 18 MΩ·cm при 25 градуса, за да се гарантира, че тя е наистина свръхчиста. PTFE нагревателите са единствените материали за обвивка на нагревателя, приети за директен контакт с ултрачиста вода в тези критични приложения. За да се избегне локализирано кипене или генериране на частици, плътността на ватовете на нагревателя трябва да се поддържа консервативна. Това помага за предотвратяване на горещи точки, които могат да доведат до нежелано замърсяване или физическо увреждане на водната система.
Спецификация за чистота: Граници на замърсяване с метали
В-полупроводникови приложения с висока чистота границите за замърсяване с метали са изключително ниски. Например нивата на замърсяване трябва да останат под 1 ppb (части на милиард) йони на желязо, никел или други метали в DI вода. PTFE нагревателите, със своя не-метален състав, са идеални за изпълнение на тези строги спецификации за чистота.
Заключение
PTFE нагревателите са от съществено значение за поддържане на ултрачистото качество на водата в производството на полупроводници, като гарантират, че във водата не се извличат метални йони по време на процеса на почистване. Изборът на материали за приложения с висока -чистота, като например полупроводникови фабрики, се ръководи от необходимостта от прецизен контрол на замърсяването. PTFE нагревателите са специално проектирани да отговорят на тези строги изисквания, като осигуряват надеждно решение за нагряване на DI вода без компромис с качеството на водата или добива на устройството.
