Решение проблем изготовления полупроводников с помощью изолированных шлангов

Решение проблем изготовления полупроводников с помощью изолированных шлангов

Дуг Нордстрем, старший менеджер по продуктам, Hose Products, и Юн Цзян, региональный менеджер по рынкам, полупроводники

В мире производства полупроводниковых микросхем точность и чистота являются пересекающимися приоритетами. Температура внутри камеры должна поддерживаться на оптимальном уровне для обеспечения стабильности процесса. Это может быть проблематично из-за экстремального нагрева, необходимого для поддержания соответствующего потока технологических газов. В то же время камера должна быть полностью свободна от потенциальных загрязнителей, чтобы максимизировать пропускную способность чипов во время деликатного процесса изготовления.

Поскольку на создание и поддержание идеальной производственной среды уходит много времени на разработку и проектирование, легко упустить из виду важность выбора некоторых из наиболее «базовых» компонентов, поддерживающих процесс производства микросхем. Рассмотрим простой промышленный шланг, который используется в бесчисленных сферах производства по всему миру. В процессе производства полупроводников шланги играют важную роль, так как они обычно используются, чтобы помочь мощным чиллерам регулировать окружающую среду, необходимую для производственных процессов.

Как и во всем остальном в полупроводниковом процессе, при выборе правильных шлангов необходимо учитывать несколько особых моментов для поддержания оптимальной производственной среды. Выбор соответствующей степени изоляции для шлангов, например, имеет решающее значение не только для регулирования температуры во время производства щепы, но и для того, чтобы избежать ненужных рисков и затрат в ваших операциях.

Вот некоторые факторы, которые следует учитывать при оценке решений для изолированных шлангов, чтобы оптимизировать затраты и результаты:

Поддержание оптимального контроля температуры жидкости. Стабильность температуры в камере осаждения имеет решающее значение для эффективного производства полупроводников. Эти температуры часто регулируются мощными чиллерами, в которых хладагенты закачиваются и откачиваются по одному или нескольким шлангам, и, если шланги хладагента не изолированы должным образом, это может быть одной из областей, где эта стабильность может быть поставлена ​​под угрозу.

Температура жидкости будет естественным образом повышаться во время транспортировки от чиллера к технологической среде. Если шланг не снабжен надлежащей изоляцией, температура в камере может быть не на оптимальном уровне, если чиллер не компенсирует это повышение температуры в линиях охлаждающей жидкости.

В то время как общие промышленные приложения могут просто использовать воду в качестве хладагента, полупроводниковые приложения часто используют хладагент, такой как гликоль, который может достигать температуры до -40 C. Это энергоемкий процесс, и за счет поддержания температуры хладагента более эффективно, чем стандартный промышленный шланг, изолированное решение может способствовать гораздо лучшему контролю температуры для линий, по которым передаются жидкости при таких сверхнизких температурах. В интересах производителя полупроводников максимально эффективно поддерживать надлежащие температуры, как для поддержания высокого качества продукции в процессе изготовления микросхем, так и для минимизации затрат на электроэнергию.

Борьба с конденсацией. Шланги с недостаточной изоляцией могут действовать как стакан ледяной воды в жаркий день; если температура поверхности шланга ниже точки росы окружающей среды, на внешней стороне шланга будет образовываться конденсат. Конденсация также может возникнуть, если два холодных шланга проложены слишком близко друг к другу, в результате чего поверхности друг друга становятся более холодными, чем если бы они были изолированы.

Как и во многих промышленных приложениях, конденсат может быть проблемой для производителя полупроводников. Когда шланги прокладываются через замкнутые пространства, например, под пол, незамеченное капание конденсата может поставить под угрозу соседнее чувствительное оборудование, такое как электроника, что приведет к повреждению и может привести к простою технологического процесса. В открытых местах с интенсивным движением трубы или шланги с каплями конденсата также могут создавать опасность поскользнуться.

Кроме того, небольшие лужи жидкости, обнаруженные рядом с любым промышленным оборудованием, могут потребовать расследования причины, что может привести к ненужному простою и выделению ресурсов. Выбор шлангов с правильными изоляционными свойствами может помочь предотвратить образование конденсата и подобные проблемы.

На что обращать внимание при выборе изолированных шлангов. При выборе изолированного шланга для чиллеров важно выбрать материал, специально разработанный для низких температур. Хотя некоторые изолированные варианты могут продаваться для использования как в системах перекачки горячей, так и в холодной жидкости, факт заключается в том, что разные типы изоляции работают по-разному в зависимости от процесса, в котором они используются. Например, было показано, что шланг с гибким полиолефиновым термоусадочным покрытием работает лучше при низких температурах, чем изолированные шланги с тканевым покрытием, которые больше подходят для работы с высокотемпературными жидкостями. Ищите поставщиков шлангов, которые понимают, какие типы материалов лучше всего подходят для применения и почему, а затем выбирайте только изолированные шланги, оптимизированные для работы в вашей среде конечного использования.

Также важно, чтобы, независимо от используемого изоляционного материала, шланг оставался достаточно гибким для оптимальной прокладки и установки. Минимальный радиус изгиба шланга, например, не должен меняться в зависимости от изоляции, а способность к изгибу не должна ухудшать его изоляционные свойства. Ищите варианты, которые должным образом поддерживают целевую температуру жидкости, которую вы транспортируете, делайте это гибко, а также не слишком громоздки, например, шланг с изоляционным материалом из аэрогеля с низкой теплопроводностью.

Наконец, изолированный шланг, обеспечивающий истинную эффективность применения, — это шланг, в котором используется ровно столько изоляции, сколько требуется. Вместо универсального подхода хороший поставщик шлангов может предложить различные варианты слоев, которые могут экономически эффективно соответствовать температурным требованиям вашего приложения. В лучшем случае они запросят параметры вашего применения и с помощью уравнения точно определят, какая изоляция подойдет для ваших конкретных потребностей в шлангах.

Умное и экономичное решение. Производители полупроводников, которые хотят снизить затраты, должны рассмотреть возможность выхода за рамки дорогостоящих производственных инструментов, лежащих в основе их процессов, и найти менее очевидные, но очень рентабельные возможности для улучшения на всех своих предприятиях. Оценка их набора шлангов для перекачки жидкости при низких температурах и выбор подходящих вариантов изоляции шланга может оказаться достойным занятием.

Если вы не знаете, с чего начать, компания Swagelok может вам помочь. Наша цель — сотрудничать с нашими клиентами для удовлетворения этих потребностей, будь то предложение различных вариантов изолированных шлангов, которые могут быть адаптированы к вашим требованиям, или выезд на место, чтобы порекомендовать наилучшие возможности для повышения эффективности вашей работы. Обратитесь в местный авторизованный центр продаж и обслуживания, чтобы обсудить ваши потребности, и вместе мы найдем решение, которое подойдет именно вам.