Aké sú aplikácie PTFE výmenníkov tepla pri čistení polovodičových plátkov (RCA Clean)?

Konvenčná postupnosť čistenia plátkov RCA clean využíva roztoky SC1 a SC2 pri vysokých teplotách na odstránenie kovových nečistôt a častíc. Výmenníky tepla, ktoré riadia tieto teploty kúpeľa, musia zaviesť nulovú kontamináciu kovov navyše, inak je ovplyvnená celá operácia čistenia.

Postup čistenia RCA
Čistý proces RCA je životne dôležitým štádiom výroby polovodičových doštičiek, ktorý zahŕňa dva čistiace roztoky, SC1 (hydroxid amónny, peroxid vodíka a voda) a SC2 (kyselina chlorovodíková, peroxid vodíka a voda). Obidve riešenia fungujú pri 70-80 stupňoch a majú rôzne úlohy pri odstraňovaní kontaminantov:

SC1 Solution: Oxidačný roztok, ktorý sa používa hlavne na odstraňovanie organických znečisťujúcich látok a častíc. Prostredie s vysokou teplotou zaručuje účinné čistenie, degradáciu organických zvyškov a častíc, ktoré sa môžu uchytiť na povrchu plátku.

Riešenie SC2: Tento roztok sa používa na odstránenie kovových iónov z povrchu plátku. Zmes kyseliny chlorovodíkovej a peroxidu vodíka poskytuje chemickú reaktivitu potrebnú na rozpustenie a odstránenie kovových nečistôt z plátku, pričom zanechá čistý povrch pre následné kroky spracovania.

Oba roztoky SC1 aj SC2 sú veľmi korozívne a oxidačné, preto systémy musia byť dostatočne robustné, aby vydržali tieto prostredia a neboli kontaminované výmenníkmi tepla, ktoré ich udržiavajú horúce.

Čistenie RCA pomocou PTFE výmenníkov tepla
Kvôli vysoko korozívnej povahe roztokov SC1 a SC2 musia byť výmenníky tepla používané v tejto aplikácii vyrobené z fluórovaných polymérov, ako je PTFE alebo PFA, ktoré poskytujú výnimočnú chemickú odolnosť. Tieto výmenníky sa používajú na kontrolu teploty roztokov, ich udržiavanie v požadovanom prevádzkovom rozsahu a udržiavanie integrity čistiaceho procesu.

Externé recirkulačné slučky: Výmenníky tepla PTFE alebo PFA sa používajú v rámci externých recirkulačných slučiek na ohrev alebo chladenie riešení SC1 a SC2 podľa potreby. Táto technika uzavretej-slučky zaisťuje stabilné teploty roztoku bez vnášania kovových iónov do roztoku z procesu zahrievania/chladenia.

Inertné vlastnosti: Výmenníky tepla PTFE a PFA sú úplne inertné, preto sa do roztoku nevylúhujú žiadne ióny ani pri limitoch detekcie dielov na bilión prostredia výroby polovodičov. Je to dôležité na zabezpečenie integrity procesu čistenia plátku, kde kontaminácia kovom môže spôsobiť značné straty na výťažnosti zariadenia.

V sofistikovaných továrňach na výrobu polovodičov, kde sa rozpočty na kontamináciu merajú v atómoch na centimeter štvorcový, sú potrebné riešenia na prenos tepla bez{0}}iónov. Iba výmenníky na báze fluoropolymérov môžu dosiahnuť tieto prísne štandardy a zabezpečiť, že postup čistenia RCA sa vykoná bez pridania nových nečistôt na povrch plátku.

Stupeň materiálu
Pri výstavbe výmenníkov tepla na použitie v polovodičových aplikáciách by sa mal používať iba vysoko čistý PTFE alebo PFA. Tieto materiály spĺňajú najvyššie nároky na chemickú odolnosť a čistotu. Do čistiacich kúpeľov sa neuvoľňujú žiadne častice ani ióny. Takéto fluórpolyméry nepolovodičovej kvality môžu obsahovať nečistoty alebo znečisťujúce látky, ktoré môžu nepriaznivo zhoršiť proces čistenia.

Záver
Výmenníky tepla PTFE / PFA sú životne dôležité pre čistý proces RCA na zabezpečenie stabilnej regulácie teploty roztokov SC1 a SC2 bez kovových kontaminácií. Tieto výmenníky okamžite prispievajú k zlepšeniu výťažnosti zariadení a kvality výrobných výsledkov zabezpečením čistoty povrchu oblátky. Keďže polovodičový priemysel pokračuje v napredovaní smerom k pokročilejším technológiám, potreba materiálov najvyššej čistoty vo všetkých fázach výroby, vrátane čistenia doštičiek, zostáva základnou potrebou úspechu.