Labou a Ki Kontinye Retounen
Yon beny etch semi-conducteurs ki gen asid fluoridrik ak asid nitrique trete gauf Silisyòm. Chofaj imèsyon kwatz la, ki chwazi pou konpatibilite chimik li yo, devlope yon kouch translusid boue nan kèk semèn nan sèvis la. Boue a diminye transfè chalè, mande netwayaj chak mwa, epi evantyèlman fòse ranplasman aparèy chofaj lè netwayaj mekanik domaje sifas kwatz frajil la.
Boue a se silice-diyoksid silisyòm-men se pa soti nan gauf yo. Li presipite soti nan chimi nan beny tèt li. HF a kontinyèlman atake aparèy chofaj kwatz la, fonn Silisyòm nan sifas aparèy chofaj la pou fòme asid hexafluorosilicic. Kòm konsantrasyon nan Silisyòm fonn bati tou pre sifas aparèy chofaj cho a, hexafluorosilicate a idrolyse tounen nan silica, ki presipite kòm yon depo jelatin sou sifas la menm ki te pwodwi li.
Yon echanjeur chalè PTFE nan menm beny lan rete gratis nan boue silica. Fluoropolymer a pa gen okenn Silisyòm pou fonn, pa jenere hexafluorosilicate, epi li pa bay okenn sit presipitasyon pou silica ki fòme yon lòt kote nan beny lan. Enèji sifas ki ba a anpeche adezyon nenpòt patikil silica ki flote sou sifas la.
Dissolution Quartz -Sik presipitasyon an
Quartz se diyoksid Silisyòm. Nan solisyon ki gen HF-, reyaksyon sa a rive nan sifas kwatz la:
SiO₂ + 6HF → H₂SiF₆ + 2H₂O
Asid hexafluorosilicic a se idrosolubl ak difize lwen sifas la nan beny nan esansyèl. Nan tanperati ki wo nan sifas aparèy chofaj la, reyaksyon an ranvèse aktif tou. Egzafluorosilikat la idrolize:
H₂SiF₆ + 2H₂O → SiO₂ + 6HF
Silica a presipite. Paske konsantrasyon nan Silisyòm ki fonn pi wo tou pre sifas kwatz la fonn, epi paske sifas la bay sit nikleyasyon, presipitasyon an rive preferansyèlman sou aparèy chofaj la tèt li.
Rezilta nèt la se yon sik kontinyèl: kwatz la fonn, Silisyòm ki fonn difize yon ti distans, Silisyòm nan presipite kòm silica sou sifas la. Aparèy chofaj la tou dousman pèdi mas nan yap divòse pandan y ap akimile yon kouch silica. Kouch la dwe retire mekanikman oswa chimikman, ki domaje kwatz la ak akselere yap divòse ki vin apre.
Tablo 1: Fòmasyon boue silica pa materyèl echanjeur chalè nan 10% HF Etch Bath nan 50 degre
| Materyèl | Dissolution silica nan aparèy chofaj | Pousantaj fòmasyon boue | Fòs Adhesion Boue | Netwayaj Metòd | Enpak lavi sèvis |
|---|---|---|---|---|---|
| Quartz | Wi (kontinyèl SiO₂ → H₂SiF₆) | Segondè (oto-pwodwi) | Bonjan (lyezon chimik) | Grate mekanik (domaj sifas) | 12-18 mwa |
| Nerjaveèi asye | Non (men disolisyon metal rapid) | Modere (presipite nan benyen) | Modere | Netwayaj asid (korozyon metal) | 2-6 mwa |
| Titàn | Non (men disolisyon rapid nan HF) | N/A | N/A | N/A | Lè a jou |
| Silisyòm Carbide | Ti (oksidasyon sifas) | Ba | Fèb | Mekanik oswa chimik | 24-36 mwa |
| PTFE | Okenn (pa gen okenn kontni Silisyòm) | Okenn (pa gen sous disolisyon) | Trè fèb (pa gen adezyon) | Rense dlo | 10+ ane |
PTFE: Pa gen Silisyòm, Pa gen Dissolution, Pa gen Boue
PTFE gen sèlman kabòn ak fliyò. Pa gen okenn Silisyòm nan polymère a reyaji ak HF. Kosyon fliyò kabòn-tèrmodinamikman estab kont atak HF. Disolisyon -sik presipitasyon ki jenere depo silica sou kwatz tou senpleman pa gen okenn pwen depa sou yon sifas PTFE.
Silica ka toujou fòme nan beny nan esansyèl nan Silisyòm ki fonn nan gauf yo te grave. Silica sa a fòme patikil koloidal ki sispann nan beny lan. Sou yon sifas kwatz oswa metal, patikil sa yo respekte lyezon chimik ak gwoup idroksil sifas oswa atraksyon elektwostatik. Sou PTFE, enèji sifas ki ba (18-20 mN/m) anpeche adezyon. Patikil ki kontakte sifas yo baleye pa sikilasyon nòmal nan beny. Nenpòt ki tanporèman rezoud yo fasil rense ale pandan antretyen woutin.
Rezilta a se yon sifas echanjeur chalè ki rete pwòp san netwayaj mekanik oswa chimik. Pèfòmans transfè chalè rete estab. Pa gen okenn tan ki gen pou wè ak antretyen ki gen rapò ak boue-.
Estabilite Chimi Bath
Absans disolisyon silica soti nan echanjeur chalè a estabilize chimi nan beny. Nan basen ak aparèy chofaj kwatz, konsantrasyon Silisyòm ki fonn lan ogmante sou tan kòm aparèy chofaj la kontinyèlman kontribye Silisyòm. Sa a chanje pousantaj etch la ak selektivite sou wafers yo, ki mande pi souvan analiz beny ak ajisteman.
Avèk aparèy chofaj PTFE, konsantrasyon Silisyòm nan beny lan soti sèlman nan grave wafer -yon sous previzib, kontwole. Chimi beny pi estab, pousantaj etch yo pi konsistan, epi lavi beny pwolonje. Eliminasyon yon sèl antre chimik san kontwòl senplifye kontwòl pwosesis.
Rezime
Akimilasyon labou silice sou echanjeur chalè kwats nan fliyò-ki gen basen etch rezilta nan yon sik disolisyon-presipitasyon kote aparèy chofaj la li menm bay Silisyòm ki fòme depo a. Echanjeur chalè PTFE elimine sik sa a paske fluoropolymer la pa gen okenn Silisyòm pou fonn. Sifas ki ba -enèji anpeche adezyon patikil silica ki fòme yon lòt kote nan beny lan.
Rezilta a se yon sifas transfè chalè pwòp san netwayaj mekanik oswa chimik, pèfòmans transfè chalè ki estab, lavi ekipman ki pi long, ak chimi beny ki pi konsistan. Eliminasyon an nan disolisyon Silisyòm nan aparèy chofaj la retire yon varyab san kontwòl nan pwosesis la grave.
Analiz jeni pou spesifikasyon echanjeur chalè PTFE nan HF-ki gen basen etch disponib sou soumèt konpozisyon beny, tanperati opere, materyèl chofaj aktyèl ak frekans netwayaj, ak done estabilite pousantaj etch.
