Razlozi za toplotne defekte poluvodiča: kompatibilnost materijala i dugoročna stabilnost grijača uloška

Razlozi za toplotne defekte poluvodiča: kompatibilnost materijala i dugoročna stabilnost grijača uloška

Metalne komponente postepeno se erodiraju rastvaračima za čišćenje, nusproizvodima plazme i hemijskim isparenjima u tragovima koji se nalaze u okruženjima za proizvodnju poluprovodnika. Nakon mjeseci neprekidnog rada, razvija se mnogo neobjašnjivih toplotnih kvarova poluvodiča. Oni su uzrokovani sporom korozijom materijala na hardveru za grijanje, a ne početnom temperaturnom nepreciznošću. Nepredvidive vruće tačke se uvode na blokove alata i ravnomeran prenos toplote je poremećen korozivnim jamama na površinama grejača. Osnovni izvor toplote za precizne termalne platforme koje se koriste za spajanje kalupa, kapsuliranje i predgrijavanje pločice je grijač uloška, ​​čiji materijal omotača mora biti kompatibilan sa hemijskim okruženjem proizvodne radionice.

Iskustvo na terenu pokazuje da obični omoti od nehrđajućeg čelika niske kvalitete pokazuju koroziju kada su izloženi kiselim parama ili parama koje sadrže halogene, što se često može vidjeti u procesima pakiranja poluvodiča. Strukturni integritet kertridžnog grijača je ugrožen kada se na vanjskom omotaču pojave mikroskopske rupice. Sićušna izolacija od magnezijum oksida u kertridžu je napadnuta vlagom i korozivnim materijama koje ulaze iznutra. Zabrinutost zbog zalutalog curenja i neravnomjerna distribucija topline rezultat su stalnog pada efikasnosti izolacije. Iskrivljenje supstrata, raslojavanje tankog filma i drugi toplotni nedostaci poluvodiča koji se pojavljuju samo u sporadičnim serijama proizvoda uzrokovani su ovim prikrivenim izmjenama, koje progresivno dovode do lokaliziranog pregrijavanja.

Radni vijek grijača uloška uvelike je promijenjen različitim legurama omotača. Standardni nehrđajući čelik radi dobro u suvim, čistim operacijama pečenja. Metalni omotači višeg kvaliteta su potrebni da bi izdržali hemijski napad kada proces stvara korozivne isparljive materije. Čak i ako veličina i gustoća u vatima grijača uloška u potpunosti zadovoljavaju zahtjeve dizajna, odabirom pogrešnog materijala omotača smanjit će se njegov vijek trajanja. Ponekad dizajneri opreme zanemaruju faktore korozije okoline u korist početne uštede. Spora degradacija grijača kao rezultat uzrokuje sporadične probleme s kvalitetom koje je vrlo teško identificirati tijekom uobičajene kontrole kvaliteta.

Zaštita površine takođe utiče na očuvanje kertridžnog grejača. Male ogrebotine nastale tokom ugradnje služe kao početna mjesta za koroziju. Stabilni radni period kertridžnog grejača je produžen, a ogrebotine se izbegavaju pažljivim rukovanjem tokom montaže. Prije nego što se termička homogenost pogorša, rane oznake korozije mogu se identificirati rutinskim vizualnim pregledom površine grijača. Pravovremeni popravak sprečava neočekivane probleme sa toplotom poluprovodnika i neplanirane zastoje u proizvodnji ako se pojave simptomi rušenja.

Prilikom projektovanja poluprovodničkih termičkih sistema, ne može se zanemariti poklapanje materijala između grejača patrone i okolnog procesa. Termički kvarovi uzrokovani korozijom ne mogu se popraviti jednostavnom zamjenom dijelova. Kako bi se očuvala dugoročna termička homogenost, smanjio rizik od postepene degradacije i omogućio dosljedan visok prinos za preciznu proizvodnju poluvodiča, specifikacije zaštite grijača kertridža i izbor materijala su prilagođeni na osnovu hemijskog sastava radionice, vlažnosti i vršne temperature.