Puolijohteiden valmistuksessa jopa osat -/-biljoonaa metallista kontaminaatiota voivat pilata laitteen tuoton. Kuuma deionisoidun veden huuhteluja käytetään laajalti, ja kaikkien tämän veden kanssa kosketuksissa olevien lämmittimien on oltava täysin vapaita liukenevista metalleista. PTFE-lämmittimet täyttävät tämän tiukan vaatimuksen.
Kuuma DI-vesi puolijohteiden valmistuksessa
Kuumaa deionisoitua (DI) vettä käytetään puolijohdekankaissa useisiin kriittisiin puhdistusprosesseihin, kuten kiekkojen puhdistukseen, kuorimisen estoon ja yleishuuhteluun. Vettä kierrätetään jatkuvasti järjestelmän läpi, ja sen resistiivisyys on 18 megaohm{2}} senttimetriä (MΩ·cm) 25 asteessa. Tämä varmistaa, että vesi pysyy erittäin puhtaana, mikä on välttämätöntä kontaminoitumisen välttämiseksi puolijohteiden valmistusprosessin aikana.
DI-veden lämpötila pidetään tyypillisesti välillä 70-90 astetta epäpuhtauksien poistamiseksi tehokkaasti ja puhdistusprosessin tehostamiseksi. Tämä lämpötila-alue on välttämätön kiekkojen optimaalisen käsittelyn kannalta, ja se saavutetaan käyttämällä erikoislämmittimiä.
Metalli{0}}vaippaisten lämmittimien saastumisvaara
Vaikka metallivaippaisia lämmittimiä, kuten ruostumattomasta teräksestä tai Incoloystä valmistettuja, käytetään yleisesti monissa teollisissa lämmityssovelluksissa, ne muodostavat merkittävän riskin erittäin -puhtaussovelluksissa, kuten puolijohteiden valmistuksessa. Ajan mittaan metallilämmittimet liukenevat ioneja, kuten rautaa, nikkeliä ja kromia, DI-veteen. Nämä metalli-ionit voivat heikentää veden puhtautta, mikä johtaa kontaminaatioon pienimmälläkin pitoisuudella. Tämä saastuminen voi vaikuttaa vakavasti kiekkojen laatuun, vähentää laitteen tuottoa ja vaatia hartsikerroksen vaihtamista useammin veden puhtauden palauttamiseksi.
Näiden ongelmien välttämiseksi ultrapuhtaan DI-veden kanssa kosketuksissa olevat lämmittimet on rakennettava materiaaleista, jotka eivät aiheuta epäpuhtauksia veteen.
Miksi PTFE-lämmittimet on määritelty
PTFE-lämmittimet (polytetrafluorieteeni) on tarkoitettu puolijohdekankaiden kuuman DI-vesihuuhtelusäiliöihin niiden poikkeuksellisen kemiallisen kestävyyden ja inerttyyden vuoksi. PTFE ei sisällä metalleja, mikä tarkoittaa, että se ei huuhdo metalli-ioneja veteen, mikä varmistaa, että vesi pysyy erittäin puhtaana. Tämä on ratkaisevan tärkeää puolijohteiden valmistuksessa vaadittavan korkean vesiresistiivisyyden ylläpitämiseksi.
PTFE-lämmittimet kestävät 70-90 asteen käyttölämpötila-alueen, joten ne sopivat hyvin tähän tarkoitukseen. Joissakin tapauksissa PFA:ta (perfluorialkoksi) käytetään PTFE:n sijasta, kun vaaditaan vielä korkeampaa puhtautta tai lämpötilansietokykyä, koska PFA kestää korkeampia lämpötiloja vaarantamatta materiaalin eheyttä.
PTFE:n keskeinen etu DI-vesihuuhtelusäiliöissä on sen pitkäaikainen -stabiilisuus. Toisin kuin metallilämmittimet, PTFE ei vaadi usein huoltoa tai vaihtoa kontaminaatioongelmien vuoksi. Tämä johtaa tasaisempaan ja luotettavampaan suorituskykyyn erittäin-puhtaissa ympäristöissä, mikä vähentää käyttökustannuksia ajan myötä.
PTFE-lämmittimien tekniset näkökohdat
Puolijohteiden valmistuksessa DI-veden resistiivisyys on pidettävä arvossa 18 MΩ·cm 25 asteessa, jotta se on todella ultrapuhdas. PTFE-lämmittimet ovat ainoita lämmittimen vaippamateriaaleja, jotka hyväksytään suoraan kosketukseen erittäin puhtaan veden kanssa näissä kriittisissä sovelluksissa. Paikallisen kiehumisen tai hiukkasten muodostumisen välttämiseksi lämmittimen wattitiheys on pidettävä konservatiivisena. Tämä auttaa estämään kuumia kohtia, jotka voivat johtaa ei-toivottuun saastumiseen tai fyysiseen vesijärjestelmän vaurioitumiseen.
Puhtausmääritys: Metallin kontaminaatiorajat
Korkean-puhtaustason puolijohdesovelluksissa metallikontaminaation rajat ovat erittäin alhaiset. Esimerkiksi rauta-, nikkeli- tai muiden metalli-ionien kontaminaatiotasojen on oltava alle 1 ppb (miljardiosaa) DI-vedessä. PTFE-lämmittimet, joiden ei--metallinen koostumus, ovat ihanteellisia täyttämään nämä tiukat puhtausvaatimukset.
Johtopäätös
PTFE-lämmittimet ovat välttämättömiä erittäin puhtaan veden laadun ylläpitämiseksi puolijohteiden valmistuksessa, mikä varmistaa, että metalli-ioneja ei huuhtoudu veteen puhdistusprosessin aikana. Materiaalien valinta erittäin-puhtaisiin sovelluksiin, kuten puolijohdekankaisiin, perustuu tarkan kontaminaatiovalvontaan. PTFE-lämmittimet on suunniteltu erityisesti täyttämään nämä tiukat vaatimukset, ja ne tarjoavat luotettavan ratkaisun DI-veden lämmittämiseen veden laadusta tai laitteen tuotosta tinkimättä.
