Kakšne so aplikacije PTFE toplotnih izmenjevalcev pri čiščenju polprevodniških rezin (RCA Clean)?

Običajno zaporedje čiščenja rezin, RCA clean, uporablja raztopini SC1 in SC2 pri visokih temperaturah za odstranjevanje kovinskih onesnaževalcev in delcev. Toplotni izmenjevalniki, ki nadzirajo te temperature kopeli, ne smejo vnesti nobene dodatne kovinske kontaminacije, sicer je to prizadeto celotno čiščenje.

Postopek čiščenja RCA
Čisti postopek RCA je ključna stopnja v proizvodnji polprevodniških rezin, ki vključuje dve čistilni raztopini, SC1 (amonijev hidroksid, vodikov peroksid in voda) in SC2 (klorovodikova kislina, vodikov peroksid in voda). Obe raztopini delujeta pri 70-80 stopinjah in imata različne vloge pri odstranjevanju kontaminantov:

Raztopina SC1: oksidacijska raztopina, ki se uporablja predvsem za odstranjevanje organskih onesnaževal in delcev. Okolje z visoko temperaturo zagotavlja učinkovito čiščenje, razgradnjo organskih ostankov in delcev, ki se lahko prilepijo na površino rezin.

Raztopina SC2: Ta raztopina se uporablja za odstranjevanje kovinskih ionov s površine rezin. Mešanica klorovodikove kisline in vodikovega peroksida zagotavlja kemično reaktivnost, ki je potrebna za raztapljanje in odstranjevanje kovinskih nečistoč iz rezine, tako da ostane čista površina za nadaljnje korake obdelave.

Obe raztopini SC1 in SC2 sta zelo jedki in oksidirajoči, zato morajo biti sistemi dovolj robustni, da prenesejo ta okolja in jih ne smejo onesnažiti toplotni izmenjevalniki, ki jih ohranjajo vroče.

Čiščenje RCA z uporabo toplotnih izmenjevalcev PTFE
Zaradi zelo korozivne narave raztopin SC1 in SC2 morajo biti izmenjevalniki toplote, uporabljeni v tej aplikaciji, izdelani iz fluoropolimerov, kot sta PTFE ali PFA, ki zagotavljajo izjemno kemično odpornost. Ti izmenjevalniki se uporabljajo za nadzor temperature raztopin, njihovo ohranjanje znotraj zahtevanega delovnega območja in ohranjanje celovitosti procesa čiščenja.

Zunanje recirkulacijske zanke: toplotni izmenjevalniki PTFE ali PFA se uporabljajo v zunanjih recirkulacijskih zankah za ogrevanje ali hlajenje raztopin SC1 in SC2 po potrebi. Ta tehnika -zaprte zanke zagotavlja stabilne temperature raztopine brez vnosa kovinskih ionov v raztopino iz procesa segrevanja/hlajenja.

Inertne lastnosti: toplotni izmenjevalci PTFE in PFA so popolnoma inertni, zato se ioni ne izpirajo v raztopino niti pri mejah zaznavnosti delcev na bilijon v okolju proizvodnje polprevodnikov. To je pomembno za zagotovitev celovitosti postopka čiščenja rezin, kjer lahko kovinska kontaminacija povzroči znatno izgubo izkoristka naprave.

V sofisticiranih tovarnah polprevodnikov, kjer se proračuni onesnaženja merijo v atomih na kvadratni centimeter, so potrebne rešitve za-brezionski prenos toplote. Samo izmenjevalci na osnovi fluoropolimerov lahko dosežejo te stroge standarde in zagotovijo, da se čisti postopek RCA izvede brez dodajanja novih nečistoč na površino rezin.

Razred materiala
Pri izdelavi izmenjevalnikov toplote za uporabo v polprevodniških aplikacijah je treba uporabljati samo PTFE ali PFA visoke stopnje čistosti. Ti materiali izpolnjujejo najvišje zahteve glede kemične odpornosti in čistosti. V čistilne kopeli se ne sproščajo delci ali ioni. Takšni fluoropolimeri, ki niso polprevodniški, lahko vsebujejo nečistoče ali onesnaževala, ki lahko negativno vplivajo na postopek čiščenja.

Zaključek
Toplotni izmenjevalniki PTFE/PFA so ključnega pomena za čisti postopek RCA, da se zagotovi stabilen nadzor temperature raztopin SC1 in SC2 brez kovinske kontaminacije. Ti izmenjevalci takoj prispevajo k izboljšanju izkoristka naprav in kakovosti proizvodnih rezultatov z zagotavljanjem čistosti površine rezin. Ker industrija polprevodnikov še naprej napreduje k naprednejšim tehnologijam, ostaja potreba po materialih najvišje čistosti v vseh fazah proizvodnje, vključno s čiščenjem rezin, osnovna nuja za uspeh.