সেমিকন্ডাক্টর ওয়েফার ক্লিনিং (এসপিএম) এর জন্য সালফিউরিক অ্যাসিড প্রিহিটিংয়ে পিটিএফই হিটারগুলি কীভাবে ব্যবহৃত হয়?

SPM ক্লিন- ঘনীভূত সালফিউরিক অ্যাসিড এবং হাইড্রোজেন পারক্সাইডের একটি উচ্চ অক্সিডাইজিং মিশ্রণ- সেমিকন্ডাক্টর তৈরিতে প্রয়োজনীয় প্রক্রিয়াগুলির আগে সিলিকন ওয়েফার থেকে জৈব অবশিষ্টাংশ নিষ্কাশন করতে ব্যবহৃত হয়। দ্রবণটি প্রায় 120-150 ডিগ্রীতে উত্তপ্ত হয়, একটি তাপমাত্রা পরিসীমা যা একটি উপযুক্ত খাপ উপাদান হিসাবে প্রচলিত PTFE কে দ্রুত নির্মূল করে। এই পদ্ধতির জন্য, নিমজ্জন হিটারটি আরও তাপমাত্রা প্রতিরোধী ফ্লুরোপলিমার, পিএফএ থেকে তৈরি করতে হবে।

সেমিকন্ডাক্টর ভেজা বেঞ্চের ভিতরে গরম করার সিস্টেমটিকে শিল্প প্রক্রিয়ার সবচেয়ে গুরুতর রাসায়নিক অবস্থার একটিকে প্রতিরোধ করতে হয়, একই সময়ে, অতি-বিশুদ্ধতা বজায় রাখে। তাই উপলব্ধি করা নকশাটি সাধারণত PTFE হিটার সালফিউরিক অ্যাসিড SPM সেমিকন্ডাক্টর অ্যাপ্লিকেশনের বৃহত্তর শ্রেণির মধ্যে, তবে পছন্দের আবরণ উপাদানটি বিশেষত উচ্চ-বিশুদ্ধতা PFA এর পরিবর্তে আদর্শ PTFE-এর চেয়ে।

SPM পরিষ্কারের পদ্ধতি বোঝা
SPM (সালফিউরিক-পেরক্সাইড মিশ্রণ) সাধারণত সেমিকন্ডাক্টর শিল্পে ফোটোরেসিস্ট অবশিষ্টাংশ, জৈব দূষক অপসারণ এবং ওয়েফার পৃষ্ঠ থেকে কার্বন যৌগগুলি সনাক্ত করার জন্য ব্যবহৃত হয়।

দ্রবণটি সাধারণত আয়তনের ভিত্তিতে সালফিউরিক এসিডের সাথে হাইড্রোজেন পারক্সাইডের 3:1 থেকে 4:1 অনুপাত হিসাবে তৈরি করা হয়। ঘনীভূত সালফিউরিক অ্যাসিডের সাথে হাইড্রোজেন পারক্সাইড যোগ করা একটি খুব প্রতিক্রিয়াশীল অক্সিডাইজিং দ্রবণ তৈরি করে। মেশানো যথেষ্ট তাপ উৎপন্ন করে, প্রকৃতিতে বহির্গত এবং স্নানের তাপমাত্রা বাহ্যিক তাপ যোগ করার আগেও দ্রুত বাড়তে পারে।

সালফিউরিক অ্যাসিডের ঘনত্ব বৃদ্ধির সাথে দ্রবণের স্ফুটনাঙ্ক বৃদ্ধি পায়। অপারেটিং তাপমাত্রা সাধারণত 120 ডিগ্রি থেকে 150 ডিগ্রি রেঞ্জের মধ্যে থাকে, প্রক্রিয়া রসায়ন এবং দূষণের স্তরের উপর নির্ভর করে।

এই তাপমাত্রায় হিটার ডিজাইনের প্রয়োজনীয়তা রাসায়নিক প্রতিরোধ এবং তাপীয় স্থিতিশীলতা অন্তর্ভুক্ত করে।

কেন SPM স্ট্যান্ডার্ড PTFE-এর জন্য উপযুক্ত নয়
PTFE নিমজ্জন হিটার ঐতিহাসিকভাবে অনেক অ্যাসিড এবং ক্ষয়কারী অ্যাপ্লিকেশনে বেশ সফল হয়েছে। যাইহোক, SPM ক্লিনিং বাথের তাপ প্রয়োজনীয়তা প্রায়ই উপলব্ধ সাধারণ PTFE উপকরণ দ্বারা অভিজ্ঞ হয় না।

এই অ্যাপ্লিকেশনের জন্য PFA ( perfluoroalkoxy Alkane ) এর বিভিন্ন সুবিধা রয়েছে:

260 ডিগ্রি পর্যন্ত তাপমাত্রায় অবিচ্ছিন্ন পরিষেবা

সালফিউরিক অ্যাসিড এবং পারক্সাইড অক্সিডেশন ভাল প্রতিরোধের

উচ্চ বিশুদ্ধতা নির্মাণ সেমিকন্ডাক্টর প্রক্রিয়াকরণের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ

কম আয়নিক দূষণ এবং কম নিষ্কাশনযোগ্য

কাস্টম নিমজ্জন হিটার জ্যামিতি অভিযোজিত হয়

অনেক প্রক্রিয়া প্রকৌশলী এই সিস্টেমগুলিকে আকস্মিকভাবে PTFE হিটার হিসাবে উল্লেখ করেন, তবে খাপটি বিশেষভাবে সেমিকন্ডাক্টর-গ্রেড পিএফএ থেকে তৈরি করা হয়।

PFA নিমজ্জন হিটার ফাংশন
SPM স্নানে হিটার হল একটি রাসায়নিকভাবে নিষ্ক্রিয় গরম আঙুল যা একটি দৃঢ়ভাবে অক্সিডাইজিং তরলে থাকে যা একটি ফ্ল্যাশের মধ্যে ঐতিহ্যবাহী ধাতব গরম করার সিস্টেমগুলিকে ধ্বংস করে দেয়।

পিএফএ হাতা অভ্যন্তরীণ হিটারকে সালফিউরিক-পেরক্সাইড সংমিশ্রণের সরাসরি সংস্পর্শ থেকে রক্ষা করে এবং ধাতব দূষণকে প্রক্রিয়া রসায়নে প্রবেশ করতে বাধা দেয়। এই দূষণ ব্যবস্থাপনা সমালোচনামূলক কারণ এমনকি ট্রেস ধাতব আয়ন ওয়েফারের কার্যকারিতা এবং ডিভাইসের ফলনে হস্তক্ষেপ করতে পারে।

সাধারণত, শুধুমাত্র দুটি হিটার প্রযুক্তি SPM পরিবেশের জন্য উপযুক্ত বলে মনে করা হয়:

PFA আবরণ সহ উচ্চ বিশুদ্ধতা নিমজ্জন হিটার

কোয়ার্টজ খাপ গরম করার উপাদান

পিএফএ হিটারগুলি তাদের রাসায়নিক প্রতিরোধ, তাপীয় সহনশীলতা এবং বানোয়াট নমনীয়তার জন্য এই পছন্দগুলির মধ্যে জনপ্রিয়।

ওয়াট ঘনত্ব অবশ্যই রক্ষণশীল হতে হবে
SPM সমাধানগুলি তাদের কার্যকরী ফুটন্ত পরিসরের খুব কাছাকাছি চলে। ফলস্বরূপ হিটার ওয়াটের ঘনত্ব অবশ্যই ইচ্ছাকৃতভাবে রক্ষণশীল থাকতে হবে।

অত্যধিক পৃষ্ঠের তাপমাত্রা খাপ ইন্টারফেসে স্থানীয় সুপারহিটিং প্ররোচিত করতে পারে। ঘনীভূত সালফিউরিক-পেরক্সাইড মিশ্রণের সাথে, স্থানীয়ভাবে অতিরিক্ত গরম হওয়া, আকস্মিক বাষ্প নিঃসরণ বা অস্থির ফুটন্ত আচরণের কারণে বাম্পিং হিংস্র হতে পারে।

সুতরাং, সেমিকন্ডাক্টর গ্রেডের জন্য নিমজ্জন হিটারগুলি এর সাথে তৈরি করা হয়েছে:

নিম্ন পৃষ্ঠের ওয়াট ঘনত্ব

এমনকি তাপ বিতরণ

নিয়ন্ত্রিত নিমজ্জন জ্যামিতি

সঠিক তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ

ধ্রুবক তরল কভারেজ

সমস্যাটি দ্রুত তাপ পরিবহন নয়, তবে স্থির, নির্ভরযোগ্য তাপ রক্ষণাবেক্ষণ।

সেমিকন্ডাক্টরের জন্য ওয়েট বেঞ্চ হিটার ডিজাইনের বিবেচনা
SPM নিমজ্জন হিটার প্রায়ই নির্দিষ্ট ট্যাংক জ্যামিতি এবং নিমজ্জন গভীরতার জন্য ডিজাইন করা হয়। যদি খাপটি তরল রেখার উপরে থাকে তবে তাপীয় চাপের ঘনত্ব হিটারের জীবনকে সংক্ষিপ্ত করতে পারে বা ফ্লুরোপলিমার পৃষ্ঠের ক্ষতি করতে পারে।

সেমিকন্ডাক্টর অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে বিশেষ গুরুত্বের বেশ কয়েকটি ডিজাইনের সমস্যা রয়েছে।

নিমজ্জন নিয়ন্ত্রণের গভীরতা
কাজ করার সময় হিটারটি অবশ্যই পুরোপুরি নিমজ্জিত করা উচিত। আংশিক এক্সপোজার উচ্চ খাপের তাপমাত্রার কারণ হতে পারে এবং উপাদান ক্লান্তি সহজতর করতে পারে।

উচ্চ বিশুদ্ধতা নির্মাণ
সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদনে দূষণের মাত্রা অত্যন্ত কম হতে হবে। হিটার সমাবেশগুলি ফলস্বরূপ উচ্চ বিশুদ্ধতার ফ্লুরোপলিমার থেকে তৈরি করা হয়, পরিষ্কার ঘরের সামঞ্জস্যপূর্ণ উত্পাদন কৌশল ব্যবহার করে এবং ন্যূনতম ধাতব এক্সপোজার সহ।

তাপ সম্প্রসারণ নিয়ন্ত্রণ
পরিবেষ্টিত এবং কর্মক্ষম তাপমাত্রার মধ্যে বারবার সাইকেল চালানো ফ্লুরোপলিমার খাপে যান্ত্রিক চাপ সৃষ্টি করতে পারে। সঠিক সমর্থন ব্যবধান এবং বহুমুখী মাউন্টিং ব্যবস্থা ক্লান্তি তৈরিকে সীমাবদ্ধ করে।

পর্যায়ক্রমিক পরিদর্শন
স্ট্রেস ক্র্যাকিং, বিবর্ণতা বা পৃষ্ঠের বিকৃতির প্রাথমিক সূচকগুলি চিহ্নিত করার জন্য নিয়মিত পরিদর্শন করা প্রয়োজন। আধুনিক ওয়েফার উত্পাদন সুবিধাগুলিতে, অপ্রত্যাশিত প্রক্রিয়া বাধা এড়াতে প্রতিরোধমূলক প্রতিস্থাপনের সময়সূচী করা স্বাভাবিক।

নিরাপত্তা পরামর্শ
এসপিএম এক্সট্রিম হ্যাজার্ড কেমিস্ট্রি
SPM সমাধানগুলি অর্ধপরিবাহী উত্পাদনে ব্যবহৃত সবচেয়ে বিপজ্জনক রাসায়নিক মিশ্রণগুলির মধ্যে একটি।

সালফিউরিক অ্যাসিড এবং হাইড্রোজেন পারক্সাইডের মিশ্রণ অত্যন্ত এক্সোথার্মিক, আক্রমণাত্মকভাবে অক্সিডাইজিং এবং গুরুতর রাসায়নিক পোড়া এবং দ্রুত প্রতিক্রিয়া সৃষ্টি করতে পারে। কোনো অনিচ্ছাকৃত জল দূষণ দ্রুত বাষ্প গঠন এবং গরম অ্যাসিডের বিস্ফোরক নির্গমনের কারণ হতে পারে।

এখানে কেন:

রাসায়নিক সংযোজন পদ্ধতিতে অবশ্যই টাইট সিকোয়েন্সিং প্রোটোকল থাকতে হবে

হিটারের নিমজ্জন মাত্রা অবশ্যই স্থির রাখতে হবে

তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ এবং অতিরিক্ত তাপমাত্রা সুরক্ষা ব্যবস্থা প্রয়োজন

সমাধান শুধুমাত্র উপযুক্ত উপকরণ যেমন উচ্চ বিশুদ্ধতা PFA বা কোয়ার্টজের সংস্পর্শে আসা উচিত.

অপারেশনাল অপারেশন প্রায়ই সেমিকন্ডাক্টর সুবিধা এবং স্বয়ংক্রিয় রাসায়নিক হস্তান্তর সিস্টেমের জন্য নিরাপত্তা প্রয়োজনীয়তা দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়।

কেন পিএফএ ইন্ডাস্ট্রি স্ট্যান্ডার্ড হয়ে উঠেছে
সেমিকন্ডাক্টর ব্যবসার জন্য রাসায়নিক আক্রমণাত্মকতা এবং পারমাণবিক বিশুদ্ধতা উভয়ই প্রয়োজন। SPM ক্লিনিং দৃঢ় জৈব দূষণ অপসারণ করতে কার্যকর যা অন্যথায় ন্যানোস্কেল স্কেলে ফটোলিথোগ্রাফি, জমা এবং এচিং প্রক্রিয়াগুলিতে হস্তক্ষেপ করতে পারে।

PFA-চাপযুক্ত নিমজ্জন হিটারগুলি একই সাথে অনেকগুলি গুরুত্বপূর্ণ প্রক্রিয়া প্রয়োজনীয়তা মেনে চলছে:

ঘনীভূত সালফিউরিক অ্যাসিড প্রতিরোধী

পারক্সাইড সমৃদ্ধ অক্সিডাইজিং অবস্থার মধ্যে স্থিতিশীলতা

উচ্চ তাপমাত্রা ক্ষমতা

ন্যূনতম কণা প্রজন্ম

ধাতব দূষণের কম ঝুঁকি

এই সংমিশ্রণটি পিএফএ নিমজ্জন উনানকে সমসাময়িক সেমিকন্ডাক্টর ভেজা প্রক্রিয়াকরণ সরঞ্জামে একটি মৌলিক প্রযুক্তি করে তোলে।

সারাংশ এবং উপসংহার
PTFE হিটারের জন্য সালফিউরিক অ্যাসিড SPM সেমিকন্ডাক্টর অ্যাপ্লিকেশনটি রাসায়নিক গরম করার প্রযুক্তিতে পাওয়া সবচেয়ে চ্যালেঞ্জিং পরিবেশগুলির মধ্যে একটি। বাস্তবে, হিটারের খাপটি উচ্চ-বিশুদ্ধতার PFA দিয়ে তৈরি, একটি ফ্লুরোপলিমার যা কঠোর অক্সিডাইজিং পরিবেশ এবং সালফিউরিক-পেরক্সাইড পরিষ্কার করার স্নানের উচ্চ তাপমাত্রা সহ্য করতে পারে।

এই হিটারগুলি সাবধানে নিয়ন্ত্রিত ওয়াটের ঘনত্ব, স্থিতিশীল নিমজ্জন অবস্থা এবং কঠোর দূষণ ব্যবস্থাপনার কারণে উন্নত ওয়েফার পরিষ্কারের জন্য ব্যবহৃত SPM সিস্টেমের ভিতরে নিরাপদে কাজ করে। উপরন্তু, স্ট্রেস ক্র্যাকিং এবং তাপীয় ক্লান্তির জন্য পর্যায়ক্রমিক পরীক্ষা আরও দীর্ঘ-প্রক্রিয়ার নির্ভরযোগ্যতা যোগ করে।

সেমিকন্ডাক্টর তৈরিতে ন্যানোস্কোপিক ডিভাইস স্ট্রাকচার তৈরির আগে প্রয়োজনীয় তীব্র পরিচ্ছন্নতার রসায়ন সরবরাহ করার জন্য পিএফএ-চাপযুক্ত নিমজ্জন হিটার শিল্পের মান হিসাবে আবির্ভূত হয়েছে। সর্বোচ্চ বিশুদ্ধতা গরম করার প্রযুক্তি অবশেষে বিভিন্ন এলাকায় সর্বোচ্চ বিশুদ্ধতা সিলিকন উত্পাদন করে।