소형 습식 벤치 도구에서 고장난 PTFE 침지 히터를 교체하는 데 필요한 반도체 제조 시설입니다. 사용 가능한 공간은 탱크 벽을 따라 폭 150mm, 깊이 400mm, 플랜지 개구부 100mm인 슬롯이었습니다. 필요한 전력량은 2.5kW였습니다. 표준 카탈로그 히터는 공간에 비해 너무 넓거나, 너무 길거나, 와트 밀도가 너무 높았습니다. 이 시설에는 슬롯에 딱 맞고 안전한 와트 밀도에서 작동하는 맞춤형 히터가 필요했습니다.
공간이 제한된 반도체 도구용으로 PTFE 침지 히터를 지정하려면{0}}대형 도금 탱크를 지정하는 것과는 다른 접근 방식이 필요합니다. 공간 제약이 더 엄격해지고, 화학적 성질이 더 공격적이며, 온도 균일성 요구 사항이 더 까다롭습니다. 사양은 매우 작은 엔벨로프 내에서 와트 밀도, 표면적 및 물리적 적합성의 균형을 유지해야 합니다.
공간 제약 분석
첫 번째 단계는 사용 가능한 공간을 정확하게 매핑하는 것입니다. 반도체 도구에서 히터 공간은 한쪽의 탱크 벽, 다른 쪽의 웨이퍼 캐리어 경로, 아래쪽의 탱크 바닥으로 정의되는 경우가 많습니다. 사용 가능한 부피는 표준 히터로 채울 수 없는 불규칙한 모양일 수 있습니다.
주요 치수는 최대 너비, 최대 깊이, 최대 높이 및 움직이는 부품까지의 여유 공간입니다. 플랜지 개구부는 삽입할 수 있는 히터의 최대 직경을 정의합니다. 담금 깊이에 따라 사용 가능한 가열 길이가 결정됩니다.
| 차원 | 일반적인 제약 | 히터 설계에 미치는 영향 |
|---|---|---|
| 사용 가능한 너비 | 100~200mm | 히터 폭 제한 |
| 사용 가능한 깊이 | 300~500mm | 가열 길이 제한 |
| 플랜지 개구부 | 80~150mm | 히터 삽입 제한 |
| 침수 깊이 | 200~400mm | 가열 길이 제한 |
| 운송업체에 대한 통관 | 50~100mm | 돌출 제한 |
반도체 습식 벤치 도구의 공간 제약
와트 밀도 및 표면적 계산
1.0W/cm²의 안전한 와트 밀도에서 2.5kW 의무를 수행하려면 2,500cm²의 외장 표면적이 필요합니다. 공간이-제한된 도구에서 해당 표면적을 달성하려면 컴팩트한 멀티{6}}패스 구성이 필요합니다.
피복 직경 50mm에서 2,500cm²에는 1,592mm의 가열 길이가 필요합니다. 300mm의 담금이 가능한 400mm 깊이의 탱크에서는 각각 265mm의 6회 통과로 해석됩니다. 멀티{10}}번들은 약 300 × 250mm 크기에 맞습니다.
| 외장 직경 | 100mm당 표면적 | 2,500cm²의 가열 길이 | 300mm에서 통과 | 발자국 |
|---|---|---|---|---|
| 32mm | 100cm² | 2,500mm | 9 | 300×250mm |
| 40mm | 126cm² | 1,984mm | 7 | 300×220mm |
| 50mm | 157cm² | 1,592mm | 6 | 300×200mm |
| 63mm | 198cm² | 1,263cm² | 5 | 300×180mm |
1.0W/cm²에서 2.5kW 사용을 위한 다중{0}}패스 구성
멀티-패스 번들을 슬롯에 장착
멀티-패스 번들은 플랜지 개구부를 통해 사용 가능한 슬롯에 맞아야 합니다. 폭이 200mm인 번들은 100mm 플랜지 개구부에 맞지 않습니다. 해결책은 번들이 한 방향으로는 좁고 다른 방향으로는 넓어지도록 패스를 수직으로 방향을 지정하고 좁은 방향으로 플랜지를 통해 삽입하는 것입니다.
30mm 간격으로 떨어진 50mm 직경의 6개 패스가 있는 묶음의 폭은 한 방향으로 약 6 × 50 + 5 × 30=450 mm이고 다른 방향으로는 50 mm입니다. 플랜지 개구부가 100mm인 경우 개구부와 정렬된 50mm 치수로 번들을 삽입한 다음 제자리로 회전할 수 있습니다.
| 번들 구성 | 너비(패스) | 깊이(패스 직경) | 100mm 플랜지에 적합 | 150mm 슬롯에 적합 |
|---|---|---|---|---|
| 4회 패스, 50mm, 30mm 간격 | 290mm | 50mm | 예(회전됨) | 예 |
| 5회 패스, 50mm, 30mm 간격 | 370mm | 50mm | 예(회전됨) | 예 |
| 6개 패스, 50mm, 30mm 간격 | 450mm | 50mm | 예(회전됨) | 가장자리 가의 |
| 6개 패스, 40mm, 25mm 간격 | 365mm | 40mm | 예(회전됨) | 예 |
번들 구성 및 플랜지 개구부를 통한 맞춤
좁은 공간에서의 흐름 및 온도 균일성
공간이 제한된-도구에서는 히터 주변의 흐름이 근처 탱크 벽과 웨이퍼 캐리어에 의해 제한되는 경우가 많습니다. 흐름은 한쪽의 속도가 빠르고 다른 쪽의 속도가 느린 등 고르지 않을 수 있습니다. 이는 낮은-속도 측에 핫스팟을 생성할 수 있습니다.
천공된 배플이나 흐름 가이드는 흐름을 번들 주위에 더욱 균일하게 분배할 수 있습니다. 배플은 사용 가능한 공간에 맞도록 설계되어야 하며 통로 사이의 틈을 통해 흐름을 유도해야 합니다. 작은 이덕터를 사용하여 로컬 속도를 높일 수도 있습니다.
반도체 서비스용 소재 및 구성
반도체 도구에는 고순도-재료가 필요한 경우가 많습니다. PTFE 외장은 추출 가능 물질이 적은 순수하고 충전되지 않은 폴리머여야 합니다. 플랜지는 견고한 PTFE 또는 PTFE{3}}라인 처리된 스테인리스 스틸이어야 합니다. 오염을 방지하려면 단자 엔클로저를 밀봉하고 환기시켜야 합니다.
히터는 설치 전에 청소하고 부동화 처리해야 합니다. 잔여 제조 오일이나 입자가 공정조를 오염시킬 수 있습니다.
표준 히터가 공구에 맞지 않는 경우
표준 히터는 공간이 제한된-반도체 도구에 거의 맞지 않습니다. 사용 가능한 공간이 너무 작고 모양이 너무 불규칙하며 순도 요구 사항이 너무 엄격합니다. 소형 멀티패스 번들, 견고한 PTFE 플랜지 및 밀봉된 단자 엔클로저를 갖춘 맞춤형 PTFE 침지 히터 구성은 특정 도구용으로 설계되었습니다. 사양 프로세스에는 사용 가능한 공간 크기, 플랜지 개구부, 침지 깊이, 수조 화학, 필요한 전력량 및 순도 요구 사항이 필요합니다.
