সেমিকন্ডাক্টর প্লাজমা ইচ টুল থেকে গরম, ক্ষয়কারী নিষ্কাশনকে শীতল করার জন্য কীভাবে পিটিএফই এক্সচেঞ্জার ব্যবহার করা হয়?
একটি বার্তা রেখে যান
একটি সেমিকন্ডাক্টর এচ চেম্বারের ভিতরে, অসভ্য প্লাজমা প্রতিক্রিয়াশীল হ্যালোজেন গ্যাস-ফ্লোরিন, ক্লোরিন, ব্রোমিনের উন্মত্ততার সাথে সিলিকনকে টিয়ার করে। এই চেম্বার থেকে নিষ্কাশন স্রোত একটি গরম, কস্টিক, কণা বোঝাই-প্রবাহ যা সঠিকভাবে পরিষ্কার করার আগে অবশ্যই ঠান্ডা করা উচিত। এই গুরুতর ফ্রন্ট-লাইন কুলিং একটি হিট এক্সচেঞ্জার দ্বারা সরবরাহ করা হয় যা একটি সাধারণ, একক অ্যাসিডের সাথে কাজ করে না, তবে একটি বিশৃঙ্খল, মিশ্রিত-হ্যালোজেন ককটেলে স্নান করা হয় যা যেকোনো ধাতুকে গ্রাস করবে। নারকীয় সেবা। রাসায়নিকভাবে ইমিউন দ্রবণ হল একটি PTFE এক্সচেঞ্জার।
প্লাজমা ইচ এক্সহাস্ট: একটি রাসায়নিক আক্রমণাত্মক প্রবাহ
প্রতিক্রিয়াশীল আয়ন এবং নিরপেক্ষ র্যাডিকেলগুলি একটি প্লাজমা এচ টুলে একটি সেমিকন্ডাক্টর প্লাজমা এচ টুলে ফিড গ্যাস যেমন CF4, CHF3, Cl2, BCl3 এবং HBr ব্যবহার করে তৈরি করা হয়। এই প্রজাতিগুলি শক্তিশালী অ্যানিসোট্রপি সহ সিলিকন ডাই অক্সাইড, সিলিকন নাইট্রাইড বা ধাতব স্তর খোদাই করে। প্রক্রিয়া চেম্বার থেকে নিষ্কাশন স্ট্রীম রয়েছে:
প্রতিক্রিয়াহীন হ্যালোজেন গ্যাস: ক্লোরিন (Cl 2), ব্রোমিন (Br 2), ফ্লোরিন (F 2), এবং ইন্টারহ্যালোজেন যৌগ।
উপজাত হ্যালাইডগুলি হল SiCl₄, SiF₄, BCl₃, AlCl₃ এবং অন্যান্য ধাতব হ্যালাইড।
সলিড পার্টিকুলেট বাইপ্রোডাক্ট: সিলিকন অক্সাইড, অ্যালুমিনিয়াম ফ্লোরাইড এবং ফটোরেসিস্ট অ্যাশ সহ অ-{0}} উদ্বায়ী অবশিষ্টাংশ।
হাইড্রোজেন হ্যালাইডস: এইচসিএল, এইচবিআর, এইচএফ আর্দ্রতার উপস্থিতিতে বা চেম্বার পরিষ্কারের অপারেশন চলাকালীন উত্পাদিত হয়।
নিষ্কাশন গ্যাসের তাপমাত্রা সাধারণত 50 ডিগ্রী এবং মাত্র 100 ডিগ্রী এর মধ্যে হয় প্রক্রিয়া রেসিপি এবং পরিমাপের অবস্থানের উপর নির্ভর করে। প্রবাহটি প্রায়শই কস্টিক বাষ্পে ভরা থাকে এবং এতে আঠালো, পলিমারাইজড অবশিষ্টাংশ থাকে যা ঐতিহ্যগত তাপ বিনিময় পৃষ্ঠকে আটকে রাখতে পারে। এই মাল্টি-হ্যালোজেন পরিবেশে যে কোনো ধাতব তাপ এক্সচেঞ্জার দ্রুত আন্তঃগ্রানুলার আক্রমণ, পিটিং এবং স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিংয়ের মধ্য দিয়ে যাবে।
রাসায়নিকভাবে ইমিউন সমাধান PTFE এক্সচেঞ্জার
PTFE এক্সচেঞ্জার প্লাজমা ইচ এক্সজস্ট কুলিং সিস্টেমটি সাধারণত একটি শেল-এবং-টিউব হিট এক্সচেঞ্জার হিসাবে ডিজাইন করা হয়, যেখানে গরম, ক্ষয়কারী নিষ্কাশন গ্যাস PTFE টিউবের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয় এবং শেলের পাশে প্রবাহিত শীতল জল (সুবিধা ইউটিলিটি জল বা ঠান্ডা জল)। এই কনফিগারেশন টিউবের ভিতরে রাসায়নিকভাবে চাহিদাপূর্ণ স্ট্রীম স্থাপন করে যেখানে PTFE উপাদান সমস্ত হ্যালোজেন, হ্যালোজেনেটেড বাইপ্রোডাক্ট এবং খনিজ অ্যাসিডের জন্য সম্পূর্ণরূপে নিষ্ক্রিয়। শীতল জল (অ-ক্ষয়কারী) PTFE টিউব এবং ধাতব খোলের বাইরের পৃষ্ঠকে স্পর্শ করে (কখনও কখনও অতিরিক্ত সুরক্ষার জন্য PTFE বা অন্য ফ্লুরোপলিমার দিয়ে প্রলেপ দেওয়া হয়)।
PTFE টিউব বান্ডেলগুলি এই পরিষেবাতে বেশ কয়েকটি মূল সুবিধা প্রদান করে:
ইউনিভার্সাল রাসায়নিক প্রতিরোধ: PTFE ফ্লোরিন, ক্লোরিন, ব্রোমিন, হাইড্রোজেন হ্যালাইড এবং বেশিরভাগ ফ্লুরোকার্বন যৌগ দ্বারা প্রভাবিত হয় না। এটি নিষ্কাশন স্রোতে ধাতব আয়নগুলিকে ক্ষয়, গর্ত বা লিচ করে না।
মসৃণ, ননস্টিক পৃষ্ঠ: PTFE এর নিম্ন পৃষ্ঠের শক্তি আঠালো, পলিমারাইজড অবশিষ্টাংশের (যেমন, ফ্লুরোকার্বন পলিমার বা ফটোরেসিস্ট উপজাত) আনুগত্যকে বাধা দেয়। প্রকৃতপক্ষে এই অবশিষ্টাংশগুলি তৈরি হওয়ার পরিবর্তে ফ্লেক হয়ে যায় এবং তাই তাপ স্থানান্তরের দক্ষতা বেশি থাকে।
নমনীয় টিউব নির্মাণ - PTFE টিউব একটি ডিগ্রী নমনীয় হয়. টিউবগুলি কম্পন, তাপ সাইক্লিং বা গ্যাসের স্পন্দনের জন্য সামান্য নমনীয়, যা অন্যথায় পৃষ্ঠে জমা হতে পারে এমন কোনও কঠিন কণাকে বের করে দিতে সাহায্য করে। এক্সচেঞ্জারের উল্লম্ব অবস্থান মাধ্যাকর্ষণ দ্বারা কণা ঝরানোকে আরও বাড়িয়ে দেয়।
ধাতব আয়ন দূষণ নয়: ধাতব হ্যালাইড জমা যা পরিধানকে ত্বরান্বিত করতে পারে বা বিপজ্জনক বর্জ্য সৃষ্টি করতে পারে তা ডাউনস্ট্রিম স্ক্রাবার এবং ভ্যাকুয়াম পাম্পগুলিতে পৌঁছাতে বাধা দেওয়া হয়।
PTFE কুলার হল একটি নমনীয়, রাসায়নিকভাবে নিষ্ক্রিয় ফুসফুস, যা প্লাজমা এচের গরম, বিষাক্ত এবং ঘষিয়া যাওয়া শ্বাসকে শ্বাস নেয় এবং একটি ঠান্ডা, পরিষ্কার প্রবাহ নিঃশ্বাস ত্যাগ করে যা নিরাপদে ডাউনস্ট্রিম স্ক্রাবিং সিস্টেম দ্বারা পরিচালনা করা যায়।
নির্ভরযোগ্য অপারেশন জন্য ডিজাইন বৈশিষ্ট্য
উল্লম্ব অবস্থানে কণা ঝরানো
শীতল প্লাজমা ইচ নিষ্কাশনের জন্য বেশিরভাগ PTFE এক্সচেঞ্জারগুলি উপরের বা নীচের দিকে গরম গ্যাসের সাথে উল্লম্ব হয়। শেল-এবং-টিউব নির্মাণ উল্লম্ব যা মাধ্যাকর্ষণকে কঠিন কণা অপসারণে সাহায্য করে। পিটিএফই টিউবের অভ্যন্তরীণ পৃষ্ঠে জমা হওয়া কণাগুলি নিচে পড়ে যাওয়ার প্রবণতা দেখা দেয়, বিশেষ করে বিরতিহীন গ্যাস প্রবাহের ক্ষেত্রে বা রক্ষণাবেক্ষণ চক্রের সময়, যেখানে এক্সচেঞ্জার নাইট্রোজেন দিয়ে ফ্লাশ করা হয়। অনুভূমিক নকশাগুলি এড়ানো হয় কারণ কণাগুলি টিউবের নিম্ন বিন্দুতে বসতি স্থাপন করতে পারে এবং অবশেষে গ্যাসের উত্তরণে বাধা দিতে পারে এবং তাই শীতল কার্যক্ষমতা হ্রাস করে।
গ্যাস সাইড ব্যবস্থা
সাধারণত ক্ষয়কারী নিষ্কাশন টিউব পাশ দিয়ে এবং শেলের পাশ দিয়ে শীতল জল পাস করা হয়। এটি একটি পছন্দ যা আমরা করি:
টিউব পাশ পরিষ্কার করা: PTFE টিউবগুলিকে যান্ত্রিকভাবে পরিষ্কার করা যেতে পারে (যেমন পিগিং বা ফ্লাশিং করে) বা রাসায়নিকভাবে (যেমন পাতলা অ্যাসিডের পর্যায়ক্রমিক পুনঃসঞ্চালন দ্বারা) শেল উপাদানগুলিকে শত্রু এজেন্টদের কাছে প্রকাশ না করে।
চাপ নিয়ন্ত্রণ: PTFE টিউবগুলিতে ধাতব টিউবের মতো একইভাবে চাপ থাকে না। শেল, তবে (প্রায়শই স্টেইনলেস স্টিল একটি ফ্লুরোপলিমার দিয়ে রেখাযুক্ত) শীতল জলের চাপ ধরে রাখে, যা সাধারণত হালকা (3-5 বার)। নিষ্কাশন গ্যাস কাছাকাছি বায়ুমণ্ডলীয় বা সামান্য ঋণাত্মক চাপ হতে পারে (ডাউনস্ট্রিম পাম্প থেকে ভ্যাকুয়াম)।
ছোট পায়ের ছাপ
সেমিকন্ডাক্টর ফ্যাবগুলি স্থান সীমাবদ্ধ। এই উদ্দেশ্যে PTFE এক্সচেঞ্জারগুলি উচ্চ টিউব ঘনত্ব (ছোট ব্যাসের টিউব, সাধারণত 4-10 মিমি আইডি) দিয়ে তৈরি করা হয় যাতে সর্বনিম্ন ভলিউম সহ তাপ স্থানান্তর এলাকা সর্বাধিক করা যায়। কখনও কখনও, ফিনড পিটিএফই টিউবগুলিকে গ্যাস-পার্শ্বের তাপ স্থানান্তর সহগকে বাড়ানোর জন্য নিযুক্ত করা হয়, যা পিটিএফই-এর নিম্ন তাপ পরিবাহিতা এবং গ্যাস-ফেজ প্রবাহের কারণে স্বাভাবিকভাবেই দুর্বল।
নিরাপত্তা নোট: কন্টেনমেন্ট এবং লিক পরীক্ষা
প্লাজমা এচ টুল নিষ্কাশন খুব বিপজ্জনক এবং সাধারণত পাইরোফোরিক হয় যখন নির্দিষ্ট ধাতব হাইড্রাইড (যেমন সিলেন) চেম্বার পরিষ্কারের প্রক্রিয়াগুলিতে উপস্থিত থাকে। এই পরিষেবাতে নিযুক্ত যে কোনও PTFE এক্সচেঞ্জারকে তাই গুরুতর নিরাপত্তা প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে হবে:
সেকেন্ডারি কন্টেনমেন্ট: এক্সচেঞ্জার একটি বায়ুচলাচল লিক কন্টেনমেন্ট খাঁচায় অবস্থিত হবে। যান্ত্রিক পরিধান বা অতিরিক্ত তাপমাত্রার দ্বারা PTFE টিউব ব্যর্থতার অসম্ভাব্য ঘটনাতে, ক্ষয়কারী গ্যাস শীতল জলের লুপ বা পরিবেশে পালিয়ে যেতে পারে। সেকেন্ডারি শেল, ডবল-প্রাচীরের নির্মাণ এবং ইন্টারস্টিশিয়াল মনিটরিং অত্যন্ত প্রস্তাবিত। কম প্রয়োজনীয় ইনস্টলেশনের জন্য এক্সচেঞ্জারকে ঘেরা এক্সস্ট হুডে একটি লিক ডিটেকশন সেন্সর (যেমন একটি হ্যালোজেন গ্যাস ডিটেক্টর) ইনস্টল করা হয়।
লিক টেস্টিং কঠোরতা: ইনস্টলেশনের আগে এবং নির্ধারিত বিরতিতে এক্সচেঞ্জার অবশ্যই লিক পরীক্ষা করা উচিত (যেমন, বার্ষিক বা ফ্যাব নিরাপত্তা নীতি অনুযায়ী)। পরীক্ষা সাধারণত গঠিত হবে:
একটি পরীক্ষা চাপে (যেমন. 1.1 x অপারেশনাল চাপ) নাইট্রোজেন দিয়ে টিউবের পাশে চাপ দিন।
বুদবুদ অনুসন্ধানের জন্য টিউব বান্ডিলটি ডুবিয়ে রাখা যেতে পারে (বা একটি সাবান দ্রবণ ব্যবহার করা যেতে পারে), বা উচ্চ সংবেদনশীলতা সনাক্তকরণের জন্য একটি ভর স্পেকট্রোমিটার হিলিয়াম লিক পরীক্ষা ব্যবহার করা যেতে পারে।
ইনস্টলেশনের পরে, একইভাবে শেল পাশ পরীক্ষা করুন।
উপাদান সনাক্তযোগ্যতা: সমস্ত PTFE অংশ (টিউব, টিউব শীট, gaskets) কোনো ফিলার বা রিগ্রিন্ড মুক্ত ভার্জিন PTFE প্রত্যয়িত হবে। প্রতিক্রিয়াশীল হ্যালোজেন উপস্থিত থাকলে যেকোনো অশুচিতা ব্যর্থতার সূচনা বিন্দু হতে পারে।
অপারেশনাল মনিটরিং: শীতল জলের আউটপুটের pH বা পরিবাহিতা প্রায়শই পরীক্ষা করা হয়। যদি পিএইচ হঠাৎ কমে যায়, বা পরিবাহিতা বেড়ে যায়, তাহলে এটি নির্দেশ করে যে পিটিএফই টিউব প্রাচীর লঙ্ঘন হয়েছে এবং কুলিং লুপে অ্যাসিডিক নিষ্কাশন লিক হচ্ছে। যখন সনাক্ত করা হয় তখন অপারেশন বন্ধ করতে এবং নিষ্কাশন লাইন পরিষ্কার করতে টুলটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে ইন্টারলক হয়ে যায়।
ডাউনস্ট্রিম সুবিধাগুলি ভ্যাকুয়াম পাম্প এবং স্ক্রাবার রক্ষা করে
PTFE এক্সচেঞ্জার একটি মূল, বলিষ্ঠ এবং নির্ভরযোগ্য উপাদান যা ডাউনস্ট্রিম ভ্যাকুয়াম পাম্প এবং পরিবেশকে রক্ষা করে। স্ক্রাবারে প্রবেশ করা উত্তপ্ত নিষ্কাশনের ফলে হতে পারে: যদি কোন শীতল প্রদান না করা হয়
স্ক্রাবারের অভ্যন্তরীণ তাপীয় ক্ষতি অনেক ভেজা স্ক্রাবারে পলিপ্রোপিলিন বা পিভিসি উপাদান থাকে যা 60 ডিগ্রি সেলসিয়াস এবং তার উপরে নরম হয়ে যায়।
কম স্ক্রাবিং দক্ষতা: হ্যালোজেন গ্যাসগুলি ঠান্ডা জলে বেশি দ্রবণীয়। নিষ্কাশনকে 30-40 ডিগ্রিতে ঠান্ডা করা HCl, Cl2 এবং HF এর অপসারণের কার্যকারিতা বাড়ায়।
পাম্প ব্যর্থতা: সেমিকন্ডাক্টর ফ্যাবসে (যেমন, স্ক্রু পাম্প, ক্লো পাম্প) ব্যবহার করা শুকনো ভ্যাকুয়াম পাম্পগুলির অভ্যন্তরীণ ক্লিয়ারেন্স শক্ত থাকে। পাম্পের অভ্যন্তরে পরিবেশ প্রায়শই গরম থাকে এবং প্রতিক্রিয়াশীল গ্যাসগুলি ক্ষয় করতে পারে এবং জমা তৈরি করতে পারে যা পরবর্তীতে পাম্পের তেলকে জব্দ বা দূষিত করতে পারে।
PTFE এক্সচেঞ্জার নিষ্কাশনকে নিরাপদ তাপমাত্রায় (সাধারণত 50 ডিগ্রী) ঠান্ডা করে যা ডাউনস্ট্রিম স্ক্রাবার এবং ভ্যাকুয়াম পাম্পকে তাদের ডিজাইনের সীমাবদ্ধতার মধ্যে কাজ করতে দেয়, রক্ষণাবেক্ষণ কম করে এবং অনির্ধারিত ডাউনটাইম প্রতিরোধ করে।
উপসংহার: রাসায়নিকভাবে ইমিউন, প্রয়োজনীয় ওয়ার্কহরস
PTFE হিট এক্সচেঞ্জার হল একটি প্লাজমা ইচ যন্ত্র থেকে কঠোর, মাল্টি-হ্যালোজেন নিষ্কাশন নিয়ন্ত্রণের জন্য অপরিহার্য, রাসায়নিকভাবে প্রতিরোধী ওয়ার্কহরস। পুরো সেমিকন্ডাক্টর ফ্যাব্রিকেশন সুবিধার মধ্যে এটি সবচেয়ে রাসায়নিকভাবে কঠিন স্ট্রিমগুলির মধ্যে একটি। এটি কঠিন কণা এবং আঠালো অবশিষ্টাংশে ভরা গরম, ক্ষয়কারী গ্যাসগুলিকে শীতল করে এবং এটি ফ্লোরিন, ক্লোরিন, ব্রোমিন এবং তাদের ডেরিভেটিভস থেকে আক্রমণ প্রতিরোধ করে। উল্লম্ব নকশা, PTFE টিউব নির্মাণ, এবং কঠোর লিক-পরীক্ষার প্রক্রিয়াগুলি নির্ভরযোগ্য, নিরাপদ অপারেশন নিশ্চিত করে৷ সবচেয়ে রাসায়নিকভাবে নিষ্ক্রিয় পদার্থগুলি সবচেয়ে উন্নত চিপ উৎপাদনকে রক্ষা করে - প্রসেসর, মেমরি চিপ এবং পাওয়ার ডিভাইস তৈরি করে। PTFE এক্সচেঞ্জার শুধুমাত্র একটি উপাদান নয়, একটি গুরুত্বপূর্ণ নিরাপত্তা এবং পরিবেশগত সুরক্ষা, যা ফ্যাবের পরিচ্ছন্নতা, নিরাপত্তা এবং উত্পাদনশীলতার সাথে আপস না করে প্লাজমা এচিং ঘটতে দেয়।
