Како се ПТФЕ грејачи користе за грејање ултрачисте воде за мегасонично чишћење полупроводничких плочица?

У једној-опреми за мегасонично чишћење плочице, млаз ултра чисте воде, побуђен звучним таласима високе фреквенције, чисти површину силицијумске плочице на микроскопском нивоу. Последњи грејач који подиже ову воду на тачну температуру поступка непосредно пре него што удари у обланду мора бити тврђава чистоће, апсолутна. У овој фази, било каква метална контаминација или испуштање честица могу учинити читаву серију софистицираних микрочипова безвредним.

Зашто је температура важна у мегасоничном чишћењу
Мегазвучно чишћење (обично 0,8 до 2 МХз) производи кавитацију и акустично струјање да би се уклониле честице испод-микрометра са површина плочице. Ефикасност чишћења веома зависи од температуре и ултрачиста вода процесног флуида се обично одржава између 25 степени и 60 степени. Фина контрола температуре повећава ефикасност уклањања честица без угрожавања деликатних структура уређаја.

Вода која се користи у овој процедури је ултрачиста, са отпором од 18 мегаом-центиметара (МΩ-цм) и једна је од најчистијих индустријских течности икада створених. Мали нивои јонске контаминације ће узроковати пад отпорности, показујући неуспех у ланцу пречишћавања.

Зашто је ПТФЕ грејач важан
У пракси, ултрачиста вода се загрева у линији помоћу малог урањајућег грејача који је у потпуности произведен од ПТФЕ (политетрафлуороетилена) или ПФА (перфлуороалкокси). Последња баријера чистоће пре него што вода додирне површину силицијума је грејач. ПТФЕ има бројне инхерентне карактеристике које га чине идеалним за ову улогу:

Нулто лучење металних јона - ПТФЕ грејач нема металне делове у контакту са струјом течности (за разлику од металних-грејача обложених металом, чак и оних који користе нерђајући челик или титанијум). Метални јони попут гвожђа, бакра, натријума или калцијума брзо би смањили отпорност воде, и што је још важније, таложили би се на површини плочице. Такве наслаге стварају „убиствене дефекте“ који доводе до кратких спојева, смањеног интегритета оксида капије или катастрофалног квара чипа. ПТФЕ грејач не емитује јоне и стога се чистоћа ултра чисте воде одржава до граница детекције -по- трилиона.

Ултра-глатка, непорозна{1}} површина - Формирање честица такође представља велику забринутост. Груба или порозна грејна површина може заробити мале мехуриће или избацити честице у струју. Урођени низак коефицијент трења ПТФЕ-а и својства-не лепљења обезбеђују веома глатку, непорозну влажну површину. Ово спречава да се честице залепе и затим одлепе, одржавајући скоро{8}}нулту густину дефеката која је потребна за производњу полупроводника чворова испод 10 нм.

Електрична изолација - Мегазвучни претварач производи акустична поља високог интензитета која треба да буду електрични изолована од течности. ПТФЕ обезбеђује високу диелектричну чврстоћу, заустављајући сваку струју цурења или електричне сметње између грејача и осетљивог система претварача. Ово спречава сметње у преносу акустичне енергије и гарантује конзистентан учинак чишћења.

Интеграција у алате за чишћење појединачних плочица
Овлажени канал протока од грејача до млазнице мора бити формиран од флуорополимера високе чистоће (ПТФЕ, ПФА или ПВДФ). Било који метални део – вентил, фитинг или цев – би поново унео саму контаминацију коју је грејач требало да избегне. ПТФЕ грејач се често испоручује као мала инлине јединица, често са интегрисаним температурним сензором и контролном петљом у чврстом стању, нудећи брз одзив и прецизну температурну стабилност.

Напомена о процесу: Пасивација и пост{0}}инсталација испирања
Након уградње, сваки нови ПТФЕ грејач или сродни делови од флуорополимера морају бити подвргнути темељном чишћењу и операцији пасивизације. Иако ПТФЕ није хемијски пасивизиран у металном смислу, систем треба да се испере са огромним количинама ултра чисте воде, често у трајању од 24 до 48 сати, да би се уклонила заостала производна прашина, агенси за отпуштање буђи- или трагови органских компоненти са површине полимера. Екстракција ниско{5}}молекуларних-олигомера флуорополимера убрзава се рециркулацијом у загрејаној петљи. Алат није дозвољен за производњу све док се отпорност не врати на 18 МΩ·цм и број честица не буде испод граница спецификације.

Закључак: Невидљиви, тихи покретач напредне производње чипова
Милијарду транзисторских чипова садашњег света не би могло да се направи без иједне смртоносне честице да није тихог, неприметног и савршено чистог топлотног партнера званог ПТФЕ грејач. Ова компонента такође пружа поуздан извор прецизно загрејане ултра чисте воде, без јонске контаминације и осипања честица, омогућавајући јој да ради хиљадама сати без утицаја на процес мегазвучног чишћења. Испоставило се да је најсофистициранија технологија заснована на најчистијим материјалима, а неколико примера је убедљивије од употребе ПТФЕ грејача мегазвучног полупроводника за чишћење ултра чисте воде у најсавременијим фабрикама данашњице.