یک نیمکت مرطوب نیمه هادی دارای یک بخاری غوطه وری استاندارد PTFE بود که در یک مخزن فرآیند فشرده نصب شده بود. بخاری متناسب با فلنج نصب و منبع برق بود، اما با هندسه داخلی مخزن مطابقت نداشت. مسیر حامل ویفر را مسدود کرد، یک ناحیه مرده در پشت ساپورت کاست ایجاد کرد و اپراتور را مجبور کرد که ویفرها را با زاویه بارگذاری کند. بخاری با یک واحد سفارشی جایگزین شد که از محیط مخزن پیروی می کرد، مسیر حامل را پاک می کرد و جریان را در اطراف غلاف حفظ می کرد. هزینه بخاری سفارشی 35٪ بیشتر است. دو برابر بیشتر دوام آورد و مشکل بارگذاری را برطرف کرد.
بخاری های کاتالوگ برای کاربردهای عمومی طراحی شده اند. آنها با فلنج های استاندارد، عمق مخزن استاندارد و نیازهای وات استاندارد مطابقت دارند. نیمکت های مرطوب استاندارد نیستند. آنها جمع و جور هستند، به طور متراکم با سخت افزار فرآیند بسته بندی شده اند، و در مورد جابجایی ویفر طراحی شده اند، نه نصب بخاری. بخاری کاتالوگ که الزامات الکتریکی و حرارتی را برآورده می کند ممکن است انتخاب اشتباهی باشد زیرا با فضا مناسب نیست.
محدودیت فضا در نیمکت های مرطوب
نیمکت مرطوب نیمه هادی قطعه ای از تجهیزات است که به صورت متراکم بسته بندی شده است. مخزن فرآیند ویفرها، حامل و مواد شیمیایی را در خود جای می دهد. فضای اطراف مخزن توسط لوله کشی، سنسورها، مجرای اگزوز و مکانیسم انتقال ویفر اشغال شده است. فضای موجود برای بخاری همان چیزی است که باقی می ماند-اغلب یک شکاف باریک در امتداد یک دیوار یا گوشه ای پشت تکیه گاه است.
بخاری کاتالوگ با یک ردپای استاندارد طراحی شده است-معمولاً یک دسته مستقیم یا L{1}} که به فاصله مشخصی از همه طرف نیاز دارد. در یک نیمکت مرطوب، این فاصله ممکن است وجود نداشته باشد. بخاری ممکن است از طریق فلنج جا بگیرد اما یک بار داخل مخزن با سخت افزار داخلی برخورد کند.
| محدودیت | کاتالوگ بخاری | بخاری سفارشی | تاثیر |
|---|---|---|---|
| رد پای تانک | استاندارد | مطابق با تانک | تناسب در مقابل عدم تناسب |
| ترخیص داخلی | فضای باز را فرض می کند | فضای موجود را دنبال می کند | انسداد در مقابل روشن |
| مسیر حامل | در نظر گرفته نشده است | پیرامون آن طراحی شده است | سختی بارگذاری در مقابل آسان |
| الگوی جریان | عمومی | بهینه شده برای تانک | مناطق مرده در مقابل یونیفرم |
| عمق غوطه وری | طول های استاندارد | مطابق با سطح | حاشیه ای در مقابل امن |
محدودیتهای فضا در نیمکتهای مرطوب و نحوه برخورد بخاریهای سفارشی
مسئله یکنواختی جریان و دما
یک بخاری کاتالوگ در یک نیمکت مرطوب ممکن است سایه جریان ایجاد کند. بسته بخاری فضایی را اشغال می کند که در غیر این صورت برای گردش باز است. سیال پشت بخاری یا بین گذرگاهها ممکن است راکد شود و نقاط داغ روی غلاف ایجاد کند و دمای یکنواخت- در حمام نباشد.
یک بخاری سفارشی می تواند برای کار با الگوی جریان موجود مخزن طراحی شود. گذرها را می توان با فاصله قرار داد تا جریان بین آنها جریان یابد. بخاری را می توان طوری قرار داد که ورودی گردش غلاف را جارو کند. نتیجه دمای یکنواخت تر و دمای غلاف کمتر است.
| وضعیت جریان | کاتالوگ بخاری | بخاری سفارشی | یکنواختی دما |
|---|---|---|---|
| پشت بخاری | راکد | جریان دارد | ± 3-5 درجه در مقابل ± 1 درجه |
| بین پاس ها | سایه دار | باز کنید | ± 2-4 درجه در مقابل ± 1 درجه |
| در سطح غلاف | سرعت کم | جارو شد | انتقال حرارت بالاتر |
| حمام کلی | طبقه بندی شده | مختلط | یکنواخت در مقابل شیب |
مقایسه یکنواختی جریان و دما برای کاتالوگ و بخاری های سفارشی در نیمکت های مرطوب
موضوع کنترل عمق و سطح غوطه وری
نیمکت های مرطوب اغلب دارای کنترل دقیق سطح مایع هستند زیرا شیمی فرآیند به غلظت حساس است و ویفرها باید کاملاً غوطه ور شوند. بخاری باید در حداقل سطح مایع غوطه ور بماند، که ممکن است تنها 20 تا 30 میلی متر کمتر از سطح عادی باشد.
یک بخاری کاتالوگ با طول گرمایش استاندارد ممکن است با عمق موجود مطابقت نداشته باشد بدون اینکه از حداقل سطح گسترش یابد یا فضای بلا استفاده در پایین باقی بماند. یک بخاری سفارشی را می توان با طول گرم شده طراحی کرد که دقیقاً با عمق قابل استفاده مطابقت داشته باشد و در عین حال غوطه وری ایمن را حفظ کند سطح سطح را به حداکثر می رساند.
موضوع تعمیر و نگهداری و تعویض
بخاری کاتالوگ که جدا کردن و نصب مجدد آن دشوار است، زمان تعمیر و نگهداری و خرابی را افزایش می دهد. اگر بخاری توسط سخت افزار داخلی مسدود شده باشد، تکنسین باید بخشی از مخزن را جدا کند تا آن را جدا کند. یک بخاری سفارشی که برای مخزن طراحی شده است را می توان بدون ایجاد مزاحمت برای سایر اجزا جدا کرد و جایگزین کرد.
| وظیفه تعمیر و نگهداری | کاتالوگ بخاری | بخاری سفارشی | تفاوت زمانی |
|---|---|---|---|
| نصب اولیه | 4-8 ساعت | 2-4 ساعت | 2-4 ساعت |
| حذف برای تمیز کردن | 2-4 ساعت | 0.5-1 ساعت | 1.5-3 ساعت |
| نصب مجدد | 2-4 ساعت | 0.5-1 ساعت | 1.5-3 ساعت |
| جایگزینی | 4-8 ساعت | 1-2 ساعت | 3-6 ساعت |
مقایسه زمان نگهداری برای کاتالوگ و بخاری های سفارشی در نیمکت های مرطوب
هنگامی که یک بخاری سفارشی توجیه می شود
یک بخاری سفارشی زمانی توجیه می شود که بخاری کاتالوگ مناسب نباشد، زمانی که فرآیند را مسدود می کند، زمانی که مناطق مرده جریان ایجاد می کند، یا زمانی که نمی تواند غوطه وری ایمن را حفظ کند. در یک نیمکت مرطوب، یک یا چند مورد از این شرایط تقریبا همیشه وجود دارد.
قیمت خرید بالاتر یک بخاری سفارشی با عمر طولانی تر، تعمیر و نگهداری کمتر و بهبود یکنواختی فرآیند جبران می شود. در پردازش نیمه هادی، جایی که عملکرد ویفر به یکنواختی دما حساس است، مزیت کیفیت به تنهایی می تواند هزینه را توجیه کند.
هنگامی که یک بخاری کاتالوگ کافی است
بخاری کاتالوگ زمانی که مخزن بزرگ است، زمانی که محل بخاری بدون مانع است، زمانی که جریان یکنواخت است، و زمانی که عمق غوطه وری سخاوتمندانه است، کافی است. این شرایط در مخازن آبکاری بزرگ بیشتر از نیمکت های مرطوب فشرده رایج است.
یک پیکربندی سفارشی بخاری غوطه وری PTFE از هندسه مخزن، الزامات فرآیند و فضای موجود طراحی شده است. فرآیند مشخصات به ابعاد مخزن، تجهیز داخلی، الگوهای جریان، عمق غوطه وری و وات مورد نیاز نیاز دارد.

