Zakaj so PTFE grelniki določeni za rezervoarje za izpiranje vroče DI vode v tovarnah polprevodnikov?

Kontaminacija kovin na ravneh-na-bilijon lahko uniči izkoristek naprav v proizvodnji polprevodnikov. Izpiranje z vročo deionizirano vodo je običajno in vsak grelnik, ki je v stiku s to vodo, ne sme vsebovati kovin, ki jih je mogoče izlužiti. PTFE grelniki lahko izpolnjujejo ta stroga merila.

Izdelava polprevodnikov z vročo DI vodo
Vroča deionizirana voda se v tovarnah polprevodnikov uporablja za različne pomembne postopke čiščenja, vključno s čiščenjem rezin, odstranjevanjem rezista in splošnim izpiranjem. Voda nenehno ponovno -kroži skozi sistem in ima visok upor 18 megaohmov- centimetrov (MΩ- cm) pri 25 stopinjah. To zagotavlja, da je voda izjemno čista, kar je ključnega pomena za preprečevanje kontaminacije v celotnem proizvodnem procesu za polprevodnike.

DI voda se običajno hrani pri temperaturi 70-90 stopinj za učinkovito odstranjevanje onesnaževal in optimizacijo postopka čiščenja. To temperaturno območje je pomembno za najboljšo obdelavo rezin in se doseže s posebnimi grelci.

Kovinski-grelniki: nevarnost kontaminacije
Veliko aplikacij za industrijsko ogrevanje uporablja-grelnike s kovinskim plaščem, kot sta nerjavno jeklo ali Incoloy. To so resna nevarnost pri-aplikacijah visoke čistosti, kot je proizvodnja polprevodnikov. Ioni v sledovih (npr. železo, nikelj, krom) se sčasoma izpirajo v DI vodo iz kovinskih grelnikov. Ti kovinski ioni lahko poškodujejo kakovost vode in jo onesnažijo v zelo majhnih količinah. Ta kontaminacija lahko znatno vpliva na kakovost rezin, zmanjša izkoristek naprave in zahteva pogostejšo zamenjavo plasti smole za povrnitev čistosti vode.

Da bi se izognili tem težavam, materiali, uporabljeni za izdelavo grelnikov v stiku z ultračisto DI vodo, ne smejo v vodo vnašati nobenih onesnaževal.

Razlogi za določitev PTFE grelnikov
Rezervoarji za izpiranje vroče DI vode v polprevodniških tovarnah so opremljeni z grelniki PTFE (politetrafluoroetilen) zaradi njihove odlične kemične odpornosti in inertnosti. PTFE ne vsebuje kovin in zato ne izpira nobenih kovinskih ionov v vodo, kar zagotavlja, da voda ostane izjemno čista. To je pomembno za vzdrževanje visoke vodne upornosti, potrebne za proizvodnjo polprevodnikov.

PTFE grelniki so tolerantni na delovna temperaturna območja 70-90 stopinj, zaradi česar so primerni za to uporabo. PFA (perfluoroalkoksi) se včasih uporablja namesto PTFE, kadar je potrebna še večja čistost ali temperaturna toleranca. PFA prenese višje temperature, hkrati pa ohranja celovitost materiala.

Ena od glavnih prednosti PTFE v rezervoarjih za izpiranje vode DI je njegova dolgoročna-obstojnost. PTFE nima težav s kontaminacijo, zato ne zahteva občasnega vzdrževanja ali zamenjave kot kovinski grelci. To zagotavlja bolj konstantno in zanesljivo delovanje v pogojih visoke čistosti, kar sčasoma prihrani operativne stroške.

Tehnični premisleki za PTFE grelnike
Za proizvodnjo polprevodnikov je treba vzdrževati upornost DI vode pri 18 MΩ-cm pri 25 stopinjah, da je res izjemno čista. PTFE grelniki so edini materiali za grelne ovoje, ki so dovoljeni v neposrednem stiku z izjemno čisto vodo za te zahtevne aplikacije. Gostota vatov grelnika mora biti dovolj konzervativna, da se izognemo lokalnemu vrenju ali proizvodnji delcev. To pomaga preprečiti vroče točke, ki bi lahko privedle do neželene kontaminacije ali fizične poškodbe vodnega sistema.

Meje specifikacije čistosti za onesnaženje s kovino
Mejne vrednosti za onesnaženje s kovino so zelo nizke pri aplikacijah polprevodnikov visoke čistosti. Na primer, stopnja kontaminacije mora biti nižja od 1 ppb (delcev na milijardo) železovih, nikljevih ali drugih kovinskih ionov v DI vodi. PTFE grelniki so izdelani iz 100 % nekovinskega materiala in so idealni za izpolnjevanje teh strogih zahtev glede čistosti.

Povzetek
V proizvodnji polprevodnikov se kakovost ultra čiste vode ohranja z uporabo PTFE grelnikov, tako da se med postopkom čiščenja v vodo ne izpirajo kovinski ioni. Izbira materialov za aplikacije visoke čistosti, kot so polprevodniške tovarne, je motivirana s potrebo po nadzoru kontaminacije. PTFE grelniki so posebej zasnovani za te zahtevne zahteve in zagotavljajo zanesljivo možnost za ogrevanje DI vode brez vpliva na kakovost vode ali izkoristke naprave.