برای جایگزینی یک بخاری غوطه‌وری PTFE در یک محفظه فشرده مرطوب نیاز به یک مرکز ساخت نیمه‌رسانا است. فضای موجود شکافی به عرض 150 میلی متر در امتداد دیواره مخزن، 400 میلی متر عمق، با دهانه فلنج 100 میلی متری بود. وات مورد نیاز 2.5 کیلو وات بود. بخاری های کاتالوگ استاندارد یا بیش از حد عریض، بیش از حد طولانی، یا تراکم وات بسیار زیاد برای فضا بودند. این مرکز به یک بخاری سفارشی نیاز داشت که متناسب با شکاف باشد و با تراکم وات ایمن کار کند.
تعیین یک بخاری غوطه ور PTFE برای یک محفظه نیمکت مرطوب جمع و جور نیازمند رویکرد متفاوتی نسبت به تعیین یک مخزن آبکاری بزرگ است. محدودیت‌های فضا سخت‌تر هستند، شیمی اغلب تهاجمی‌تر است، و الزامات یکنواختی دما سخت‌تر است. مشخصات باید چگالی وات، سطح و تناسب فیزیکی را در یک پاکت بسیار کوچک متعادل کند.
تحلیل محدودیت فضا
اولین قدم این است که فضای موجود را به طور دقیق ترسیم کنید. در یک محفظه نیمکت مرطوب، فضای بخاری اغلب با دیواره مخزن در یک طرف، مسیر حامل ویفر در سمت دیگر، و پایین مخزن در زیر مشخص می شود. حجم موجود ممکن است شکل نامنظمی باشد که یک بخاری استاندارد نمی تواند آن را پر کند.
ابعاد کلیدی عبارتند از حداکثر عرض، حداکثر عمق، حداکثر ارتفاع و فاصله نسبت به قطعات متحرک. دهانه فلنج حداکثر قطر بخاری قابل نصب را مشخص می کند. عمق غوطه وری، طول گرم قابل استفاده را تعیین می کند.
| بعد | محدودیت معمولی | تاثیر بر طراحی بخاری |
|---|---|---|
| عرض موجود | 100-200 میلی متر | عرض بخاری را محدود می کند |
| عمق موجود | 300-500 میلی متر | طول گرم شده را محدود می کند |
| باز شدن فلنج | 80-150 میلی متر | درج بخاری را محدود می کند |
| عمق غوطه وری | 200-400 میلی متر | طول گرم شده را محدود می کند |
| ترخیص به حامل | 50-100 میلی متر | برجستگی را محدود می کند |
محدودیت‌های فضا در اتاق‌های نیمکت مرطوب فشرده
محاسبه چگالی وات و مساحت سطح
کارکرد 2.5 کیلووات با چگالی وات ایمن 1.0 W/cm² به 2500 سانتی متر مربع سطح غلاف نیاز دارد. در یک محفظه{5}}محدود، دستیابی به آن سطح مستلزم پیکربندی فشرده L-یا U{7}}شکل است.
یک بخاری L شکل با یک بخش عمودی 250 میلی متری و یک بخش افقی 350 میلی متری 600 میلی متر طول گرم می شود. در قطر غلاف 50 میلی‌متر، که تقریباً 942 سانتی‌متر مربع مساحت سطح-کمتر از نیمی از نیاز را فراهم می‌کند. یک پیکربندی چند گذر{9} با مجوزهای اضافی مورد نیاز است.
| پیکربندی بخاری | طول گرم شده | مساحت سطح 32 میلی متر | مساحت سطح 50 میلی متر | در شکاف 150 میلی متری مناسب است |
|---|---|---|---|---|
| مستقیم، 250 میلی متر | 250 میلی متر | 250 سانتی متر مربع | 393 سانتی متر مربع | بله، اما مساحت ناکافی است |
| L{0}}شکل، 250 + 350 میلی متر | 600 میلی متر | 600 سانتی متر مربع | 942 سانتی متر مربع | بله |
| U{0}}شکل، 250 + 200 + 250 میلی متر | 700 میلی متر | 700 سانتی متر مربع | 1100 سانتی متر مربع | بله |
| چند-گذر، 4 × 250 میلی‌متر | 1000 میلی متر | 1000 سانتی متر مربع | 1571 سانتی متر مربع | بله |
| چند پاس، 7 × 250 میلی‌متر | 1750 میلی متر | 1750 سانتی متر مربع | 2749 سانتی متر مربع | تناسب تنگ |
پیکربندی بخاری برای کارکرد 2.5 کیلووات با 1.0 وات بر سانتی متر مربع در یک محفظه فشرده
نصب بخاری در شکاف
بخاری باید از طریق دهانه فلنج و در شکاف موجود قرار گیرد. بخاری با عرض 350 میلی متر از دهانه فلنج 100 میلی متری جا نمی گیرد. راه حل این است که هیتر را به صورت عمودی قرار دهید تا عرض آن با عمق شکاف و ضخامت آن با دهانه فلنج هماهنگ شود.
اگر قطر بسته 50 میلی‌متری با دهانه همراستا باشد، می‌توان یک بخاری چند پاسی با طول گرمایش 250 میلی‌متر، عرض 350 میلی‌متر و قطر دسته 50 میلی‌متری را از طریق دهانه فلنجی 100 میلی‌متری وارد کرد. پس از داخل مخزن، بخاری در موقعیت خود چرخانده می شود.
یکنواختی جریان و دما در فضاهای تنگ
در یک محفظه فشرده، جریان اطراف بخاری اغلب توسط دیواره مخزن مجاور و حامل ویفر محدود می شود. جریان ممکن است ناهموار باشد، با سرعت بالا در یک طرف و سرعت کم از طرف دیگر. این می‌تواند نقطه‌های داغ در سمت-کم سرعت ایجاد کند.
یک بافل سوراخ دار یا یک راهنمای جریان می تواند جریان را به طور یکنواخت در اطراف بخاری توزیع کند. بافل باید طوری طراحی شود که در فضای موجود قرار گیرد و جریان را از طریق شکاف های بین گذرها هدایت کند.
مواد و ساخت و ساز برای خدمات نیمه هادی
ابزارهای نیمه هادی اغلب به مواد-با خلوص بالا نیاز دارند. غلاف PTFE باید پلیمری بکر و پر نشده با قابلیت استخراج کم باشد. فلنج باید PTFE جامد یا فولاد ضد زنگ با روکش PTFE- باشد. محفظه پایانه باید مهر و موم شده و هواکش شود تا از آلودگی جلوگیری شود.
بخاری باید قبل از نصب تمیز و غیرفعال شود. هر گونه روغن یا ذرات باقیمانده تولید می تواند حمام فرآیند را آلوده کند.
وقتی یک بخاری استاندارد نمی تواند در محفظه قرار بگیرد
یک بخاری استاندارد به ندرت با یک محفظه فشرده مرطوب مناسب می شود. فضای موجود بسیار کوچک است، شکل آن بیش از حد نامنظم است، و الزامات خلوص بسیار سخت است. یک پیکربندی سفارشی بخاری غوطه‌وری PTFE با طراحی چند گذر-، ردپای فشرده و محفظه پایانه مهر و موم شده به علت اصلی محدودیت فضا می‌پردازد. فرآیند مشخصات به ابعاد فضای موجود، دهانه فلنج، عمق غوطه وری، شیمی حمام، وات مورد نیاز و خلوص الزامات نیاز دارد. برای تأسیسات دارای اتاقک‌های فشرده، این رویکرد کاربردی{5}}مساحت سطح مورد نیاز را در فضای موجود فراهم می‌کند.
