Vilka är tillämpningarna av PTFE-värmeväxlare vid rengöring av halvledarskivor (RCA Clean)?

Den konventionella rengöringssekvensen för wafer, RCA clean, använder lösningar, SC1 och SC2, vid höga temperaturer för att eliminera metalliska föroreningar och partiklar. Värmeväxlarna som styr dessa badtemperaturer måste tillföra noll extra metallföroreningar, annars påverkas hela rengöringen.

RCA-rengöringsprocedur
RCA-renprocessen är ett viktigt steg i tillverkningen av halvledarwafers, som involverar två rengöringslösningar, SC1 (ammoniumhydroxid, väteperoxid och vatten) och SC2 (saltsyra, väteperoxid och vatten). Båda lösningarna fungerar i 70-80 grader och har olika roller i avlägsnandet av föroreningar:

SC1-lösning: En oxiderande lösning, främst använd för att avlägsna organiska föroreningar och partiklar. Den höga temperaturmiljön garanterar en effektiv rengöring, nedbrytande organiska rester och partiklar som kan fästas på waferns yta.

SC2-lösning: Denna lösning används för att avlägsna metalljoner från skivans yta. Blandningen av saltsyra och väteperoxid ger den kemiska reaktivitet som krävs för att lösa upp och avlägsna metallföroreningar från skivan, vilket lämnar en ren yta för de efterföljande bearbetningsstegen.

Både SC1- och SC2-lösningarna är mycket korrosiva och oxiderande, därför måste systemen vara tillräckligt robusta för att klara de miljöerna och inte förorenas av värmeväxlarna som håller dem varma.

RCA-rengöring med PTFE värmeväxlare
På grund av den mycket korrosiva naturen hos SC1- och SC2-lösningar måste värmeväxlare som används i denna applikation vara gjorda av fluorpolymerer som PTFE eller PFA som ger exceptionell kemisk resistens. Dessa växlare används för att kontrollera temperaturen på lösningarna, hålla dem inom det erforderliga driftsområdet och bibehålla integriteten i rengöringsprocessen.

Externa recirkulationsslingor: PTFE- eller PFA-värmeväxlare används inom de externa recirkulationsslingorna för att värma eller kyla SC1- och SC2-lösningarna efter behov. Denna slutna-slingteknik säkerställer stabila lösningstemperaturer utan införande av metalljoner till lösningen från uppvärmning/kylningsprocessen.

Inerta egenskaper: PTFE- och PFA-värmeväxlare är helt inerta, därför läcker inga joner in i lösningen ens vid detektionsgränserna för delar per biljon i halvledarproduktionsmiljön. Detta är viktigt för att säkerställa integriteten för rengöringsprocessen för wafer, där metallförorening kan orsaka avsevärd apparatavkastningsförlust.

I sofistikerade halvledarfabriker där föroreningsbudgetar mäts i atomer per kvadratcentimeter är jonfria -värmeöverföringslösningar ett behov. Endast fluorpolymerbaserade växlare kan uppnå dessa strikta standarder och säkerställa att RCA-rengöringsproceduren görs utan att tillföra nya föroreningar till skivans yta.

Materialklass
Endast PTFE eller PFA av hög renhetsgrad bör användas i byggandet av värmeväxlare för användning i halvledarapplikationer. Dessa material uppfyller de högsta kraven på kemisk beständighet och renhet. Inga partiklar eller joner släpps ut i rengöringsbaden. Sådana icke-fluorpolymerer av halvledarkvalitet kan innehålla föroreningar eller föroreningar som kan försämra rengöringsprocessen negativt.

Slutsats
PTFE/PFA-värmeväxlare är avgörande för RCA-renprocessen för att säkerställa stabil temperaturkontroll av SC1- och SC2-lösningar fria från metallisk förorening. Dessa växlare bidrar omedelbart till förbättringen av enheternas utbyte och kvaliteten på tillverkningsresultaten genom att säkerställa renheten hos skivans yta. Eftersom halvledarindustrin fortsätter att utvecklas mot mer avancerad teknik, är behovet av material med högsta renhet i alla produktionsstadier, inklusive rengöring av skivor, fortfarande en grundläggande nödvändighet för framgång.