Af hverju eru PTFE hitarar tilgreindir fyrir skolgeyma fyrir heitt DI vatn í hálfleiðurum?

Málmmengun í hlutum-á hverja-billjón stig getur eyðilagt afrakstur tækja í hálfleiðaraframleiðslu. Skolun með heitu afjónuðu vatni er algeng og allir hitari sem komast í snertingu við þetta vatn verða að vera lausir við útskolunarhæfa málma. PTFE hitari geta uppfyllt þessi ströngu skilyrði.

Heitt DI vatn hálfleiðaraframleiðsla
Heitt afjónað vatn er notað í hálfleiðurum fyrir margvíslegar mikilvægar hreinsunaraðferðir, þar á meðal þvottahreinsun, mótstöðuhreinsun og almenna skolun. Vatnið er stöðugt endur-hringrás í gegnum kerfið og hefur hátt viðnám 18 megaohm-sentimetra (MΩ-cm) við 25 gráður. Þetta tryggir að vatnið er ofurhreint, mikilvægt til að forðast mengun í gegnum framleiðsluferlið fyrir hálfleiðara.

DI vatnið er venjulega haldið við hitastigið 70-90 gráður til að fjarlægja mengunarefni á áhrifaríkan hátt og til að hámarka hreinsunarferlið. Þetta hitastig er mikilvægt fyrir bestu vinnslu oblátanna og fæst með sérhæfðum hitara.

Málmklæddir hitarar-: hætta á mengun
Mörg iðnaðarhitunarforrit nota málm-hlífðarhitara eins og ryðfríu stáli eða Incoloy. Þetta er alvarleg hætta í notkun með miklum-hreinleika eins og hálfleiðaraframleiðslu. Snefiljónir (td járn, nikkel, króm) skolast út í DI vatnið frá málmhitara með tímanum. Þessar málmjónir geta skaðað gæði vatns og mengað það í mjög litlu magni. Þessi mengun getur haft veruleg áhrif á gæði skúffunnar, lækkað uppskeru tækisins og krefst þess að skipta um kvoðabeðið oftar til að endurheimta hreinleika vatnsins.

Til að forðast þessi vandamál ættu efnin sem notuð eru til að búa til hitara í snertingu við ofurhreint DI-vatn ekki að setja nein mengunarefni í vatnið.

Ástæður fyrir því að tilgreina PTFE hitara
Heitt DI vatnsskolunargeymar í hálfleiðurum eru tilgreindir með PTFE (polytetrafluoroethylene) hitara vegna framúrskarandi efnaþols og tregðu. PTFE hefur ekkert málminnihald og lekur því engar málmjónir út í vatnið sem tryggir að vatnið haldist ofurhreint. Þetta er mikilvægt til að viðhalda háu vatnsviðnáminu sem þarf til hálfleiðaraframleiðslu.

PTFE hitari þola 70-90 gráðu hitastig sem gerir það að verkum að þeir passa vel fyrir þetta forrit. PFA (perflúoralkoxý) er stundum notað í stað PTFE þegar þörf er á enn betri hreinleika eða hitaþoli. PFA þolir hærra hitastig en heldur samt efnisheildleikanum.

Einn helsti kosturinn við PTFE í DI vatnsskolunargeymum er stöðugleiki þess til lengri-tíma. PTFE hefur engin mengunarvandamál, þannig að það þarf ekki reglubundið viðhald eða skipti eins og málmhitarar gera. Þetta veitir stöðugri og áreiðanlegri afköst við mikla hreinleika og sparar rekstrarkostnað með tímanum.

Tæknilegar forsendur fyrir PTFE hitara
Fyrir hálfleiðaraframleiðslu verður viðnám DI vatns að vera haldið við 18 MΩ-cm við 25 gráður til að vera virkilega ofurhreint. PTFE hitarar eru einu hitaslíðurefnin sem mega vera í beinni snertingu við ofurhreint vatn fyrir þessar krefjandi notkun. Wattaþéttleiki hitarans verður að vera nógu íhaldssamur til að forðast staðbundna suðu eða agnaframleiðslu. Þetta hjálpar til við að forðast heita staði sem gætu leitt til óæskilegrar mengunar eða líkamlegrar skemmdar á vatnskerfinu.

Hreinleikaskilgreiningarmörk fyrir málmmengun
Takmörk fyrir málmmengun eru mjög lág í háhreinleika hálfleiðara. Til dæmis ætti mengunarstigið að vera minna en 1 ppb (parts per billion) af járni, nikkeli eða öðrum málmjónum í DI vatni. PTFE-hitararnir eru smíðaðir úr 100% ó-málmefni og henta vel til að uppfylla þessar ströngu hreinleikakröfur.

Samantekt
Í hálfleiðaraframleiðslu er ofurhreinu vatnsgæðum haldið með því að nota PTFE hitara þannig að engar málmjónir skolast út í vatnið meðan á hreinsunarferlinu stendur. Val á efnum til notkunar með miklum hreinleika eins og hálfleiðurum er knúið áfram af þörfinni á að stjórna mengun. PTFE hitari eru sérstaklega hannaðir fyrir þessar krefjandi kröfur og veita áreiðanlegan möguleika til að hita sjálfvirkt vatn án þess að hafa áhrif á vatnsgæði eða afrakstur tækja.