Kif il-Deċompożizzjoni Termika Integrata u t-Tliet Iżda tal-Iskubblar bil-Ilma Jippermettu l-Iżdied tal-Abatement tal-Gassijiet tal-Esauriment għall-Manifattura tas-Semikundutturi

Sommario Il-proċess ta’ manifattura tas-semikundutturi jipproduċi fluss ta’ gassijiet li jikkombinaw sfidi termali, kimiki u ta’ partikuli f’fluss waħda — silan li jiddekomponi f’pulver ta’ ossidu ta’ siliċju ħażina, NF3 u komposti fluorinati li jmeħtu destruzzjoni b’temperatura għolja u neutralizzazzjoni ta’ gassijiet aċidi, u idroġenu li jwettqu riskju ta’ deflagrazzjoni. Nebda teknoloġija waħda għall-abbattiment — adsorżjoni ħoża, skrubbing wet jew ossidazzjoni termali biss — ma tisolvex it-tliet sfidi simultanjament.

Il-WOFLY GTHW 600 Heat-Wet Scrubber jidderġ il-dekompożizzjoni termika elettrika ma’ skrubbing ta’ ilma b’torri imballata ta’ żewġ stadji f’sistema waħda ta’ 600 LPM, iddisinnjata speċifikament għall-realità ta’ gass mistaħ, b’perikli mistaħ, tal-esauriment tal-CVD, PECVD u etting ħarif. Dan l-artiklu jieħu ħoloq il-proċess ta’ trattament ta’ ħames stadji tal-GTHW 600, il-loġika tal-inġinerija wara d-disinn ta’ izolazzjoni tal-kamra ġewwlija/u ġewwlija, u kif l-arkitettura termika-wet integrata tagħmel aħjar minn teknoloġiji ta’ abatement indipendenti fuq il-metriki li l-inġinieri tal-faċilitajiet tas-semikondukturi jikkunsideraw importanti: effiċjenza tad-desturzzjoni, intervall ta’ manutenzjoni, u kost totali ta’ proprjetà.

Parte 1: Għala t-teknoloġiji ta’ abatement indipendenti jiffrakku l-biża’ tal-gass mistaħ

L-esauriment tal-proċess tas-semikondukturi huwa diversifikat kimikament b’tali mod li jistressa s-sistemi ta’ abatement b’mekkanizmu waħda:

Il-proċessi ta’ CVD u PECVD li jitużawu s-silane (SiH4) jipproduċu l-ossidu ta’ siliċju (SiO2) bħala prodott sekondarju tas-silġ – pulvere fina li tisħan ħafna u li tiblukka l-beds adsorbenti ġafra ħdejn il-ġewwien u tikkopri n-nozzli tal-burner fil-ossidaturi termali ħdejn il-ġewwien. Il-barras ġafra irridu jkunu iktar kbir biex jistgħu jittieħdu ħsara minn saturazzjoni prematura tal-materjal minħabba l-akkumulazzjoni ta’ partikoli; l-ossidaturi termali jmeħqu ħafna ħaġa biex iżżidu l-ħaġa tal-ħażina.

Il-proċessi ta’ etċh li jitużawu l-NF3, il-CF4 u l-SF6 jipproduċu gassijiet aċidi (HF, HCl) li jkorrożu ħafna malajr il-komponenti metalliċi fis-sistemi termali ta’ abatement u jiflu l-kapaċità ta’ neutralizzazzjoni aċida tal-barras ħalja b’passu wieħed. Dawn il-gassijiet jmeħqu kemm id-desturzzjoni b’temperatura għolja biex jitwettqu l-bonds qawwija ta’ C-F u N-F kemm il-barras ħalja alkalina biex jintreżaw il-vapurijiet aċidi li jinħolqu.

Il-ħidroġenu, li jinħadem bħala ċarġa u gass ta’ annealing, jintronża r-riskju ta’ deflagrazzjoni fil-abbattiment termiku. Is-sistemi bbażati fuq il-kombustjoni irridu jimanġjaw il-biża’ wiesgħa ta’ infiammabbiltà tal-ħidroġenu (4–75%) b’diluzzjoni ħafifa u b’diżajn ta’ arrestur tal-flamma. Iż-żbubbarji ħofra, li joperaw fit-temperatura ambjentali, jaqbdu dan ir-riskju b’sħiħu iżda ma jistgħux jieħdu l-isilani u l-gassijiet aċidi li jmissu b’skalat kbira.

L-arkitettura integrata tal-GTHW 600 taffronta din ir-realta’ ta’ gassijiet mistiħa b’trattament b’stadi: id-dekompożizzjoni termika tippreserva l-gassijiet b’enerġija għolja ta’ lega, is-skrubbjar bil-ma’ jinneutralizza l-biproddotti aċidi u jikkaptura l-partikoli, u l-inġinerija tal-materjal tas-sistema — il-kamra tar-reazzjoni imkussa bil-Teflon, it-tank tal-ma’ PP, u l-kurtina tal-gass N₂ biex tisolat il-moistura — tewli li l-biproddotti korrozivi ma jiddegradawx l-istess apparat.

Parte 2: Il-proċess ta’ trattament ta’ ħames stadi — Kif il-GTHW 600 joħloq

Stadju 1 — Inlet ċentralizzat b’N2 purge. Seba’ inlet ta’ gass tal-proċess KF40 jingħaqdu f’manifold ċentrali li simultanjament irrudu l-veloċità tal-gass u t-tul tal-ħajja fil-żona ta’ temperatura għolja. Funzjoni awtomatika ta’ N2 purge tippreveni l-akkumulazzjoni tat-taħlita fl-inlet manifold — li tisolve l-problema ta’ manutenzjoni aktar frekwenti li ġiet rrapportata minn teknIċi tal-attrezzatura tal-fab għall-isistemi ta’ scrubber b’ħames porti. Billi tirreduċi l-veloċità tal-gass fil-punt ta’ ingress minflok li tkun ibbasa fuq il-kontroll tal-fluss ħdejn il-luqa, id-disinn tal-manifold jassura l-espożizzjoni termika sħiħa mingħajr li jżid il-baża tal-kamra tar-reazzjoni.

Stadju 2 — Id-Diżintegrazzjoni Termali ta’ Temperatura Għolja. Il-kamra tar-reazzjoni tużah ròdijiet elettriċi għall-iskaldar li joperaw bil-maġen ta’ disinn ta’ izolazzjoni bejn il-kamra ġewwiena u dik barrani: ir-ròdijiet għall-iskaldar huma posti fil-kamra barrani u jitrasmittu l-biżaħ permezz tal-biżaħ tal-kamra għall-gassijiet tal-proċess li jgħaddu mis-seħħa ġewwiena. Din hija l-ewli u l-aktar importanti deċiżjoni ta’ disinn fil-GTHW 600. Fil-disinn ta’ skaldar bil-kuntatt dirett — fejn l-element għall-iskaldar huwa espost mal-fluss tal-gass tal-proċess — il-gassijiet korrużivi u d-depożiti ta’ partikelli jiddegradaw is-saħħa tal-element għall-iskaldar, li jikkawżaw punti b’temperaturi għoljin, in-naqs ta’ effiċjenza termali, u fl-aħħar il-falliment prematur tal-element għall-iskaldar. Id-disinn izolat tal-GTHW 600 neħħi din il-mekkanika ta’ falliment. Ir-ròdijiet għall-iskaldar ma jkollhom mai kuntatt mal-gassijiet tal-proċess. Is-saħħa ġewwiena hija mkoħħba bil-Teflon biex tkun resistenti għall-korruzjoni. Ir-riżultat huwa ħajja itwal ħafna tal-element għall-iskaldar u tnaqqis tas-servizz li jseħħ b’mod mhux pjanat paragona mal-sistemi ta’ eliminazzjoni termali bil-kuntatt dirett.

Stadium 3 — Ħaġar tal-ilma u Iżolazzjoni bil-Kurtina tal-Gass ta’ N2. Mentre l-gassijiet li ġew iddekomposti termikament jisiru mis-sezzjoni tar-reazzjoni, jaqbdu minn ħaġar uniformi tal-ilma li jgħmel tnejn il-funzjonijiet: il-baħħar tas-silġ tal-gass biex jipproteġi l-komponenti li jmiss, u – b’modo kritiku – il-prevenzjoni tal-ħaġar tas-silika li jinħoloq mis-silane li ġie iddekompost li jiltaqa’ bil-misur tal-tub. B’dan il-ħaġar tal-ilma, l-akkumulazzjoni tal-pulver ta’ SiO2 se tkun tikkonstrikkt il-passaġġ tal-iskart gradwalment, se tzid il-baċkpressjura u fl-aħħar se tħtieġ netta mekkaniċi. Kortina ta’ gass tan-nitroġenu ġej wara l-ħaġar tal-ilma, li toħloq barriera kontra l-vapur tal-ilma biex tisolat il-vapur tal-ilma mis-sezzjonijiet li jinsabu ‘l quddiem u biex ittajjar il-korrosjoni interna fis-sezzjonijiet tal-metall.

Stadju 4 — Skrubbing ħażen bi-torri imballati ta’ żewġ stadji. Il-gass ħajjet, li tkun ġewwa b’mod ħarif u mingħajr għum, idħol f’torri skrubbing imballat b’żewġ nozzli. Il-materjal imballat — materjal strutturat inerti b’rapport għoli bejn l-erja tas-saħħa u l-volum — jimmassimizza l-kuntatt bejn il-gass u l-liqwid, b’hekk jiżda li l-prodotti ħamliżzi (HF mir-riżultat tad-dekompożizzjoni ta’ NF3, HCl mir-riżultat tad-dekompożizzjoni ta’ DCS) jinħarġu effiċjenti fil-fluss ta’ ilma li jidur ċirkularment. Id-disinn ta’ żewġ stadji jipprovdil is-skrubbing sekwenzjali: l-ewli stadju jittama l-biżżejjed tal-ħmara ħamliżza, it-tieni stadju jipprovdil il-finitura. Sensur tat-temperatura fl-użu tal-torri jmonitora kontinwament it-temperatura tal-gass li jisfortja, li jipprovdil data tal-proċess fir-real-time għall-interlocks tas-sigurtà u għall-analisi tat-trend.

Stadju 5 — Eżaużt Kontrollat u Drenaggi tal-Pulizija. Il-gass trattat jissorti minn port ta’ eżaużt tal-proċess ISO100, iddisinjat biex jiġi kkonnessu mas-sistema ċentrali ta’ eżaużt tal-fab bil-pressjoni negattiva ta’ -100 sa -50 mmH2O. Port separatu ta’ eżaużt tal-kabina ISO100 jisħan il-ventilazzjoni tal-involur. It-tank tal-ilma ta’ PP (polypropylene) għandu struttura b’ħamsa barrijer biex jipprevjeni li materja estranja tidħol fil-pump tar-rikirkułazzjoni. Id-drenaggi huwa mmaniġġjat attivament minn pomp tal-drenaggi bil-pulizija — mhux bil-gravità — li jista’ jipproduċi 230 LPM sa ‘l fuq ta’ 16 metru ta’ testa, b’valv tal-bola pneumatika u valv ta’ rikontroll li jipprevjenu r-ritorn. Din id-disinn attiv ta’ drenaggi jelimina l-biżżejjed li jkun hemm konnessjoni ta’ drenaggi ta’ livell is-soltu, li jsemplifikah il-integrazzjoni tal-faċilità fl-istrukturi tal-utilitajiet eżistenti tal-fab.

Parte 3: GTHW 600 vs. Adsorżjoni Seħħa u Kombustjoni — Meta t-Termal-Wet Integrat irbaħ

Il-għażla bejn l-adsorżjoni ħarxa, il-kombustjoni u l-abatement termiku-wet mhux dwar liema teknoloġija hija "aħjar" — imma dwar liema teknoloġija tifittex il-kompożizzjoni tal-fluss tal-gass. L-arkitektura termika-wet integrata tal-GTHW 600 hija l-għażla preferita meta l-eskurs tal-proċess fih simultanjament komposti termikament stabbli (NF3, CF4, SF6) li jmeħtu distruzzjoni b’temperatura għolja, prekursuri li jiffurmaw aċidi (DCS, kemiki ta’ etċing bbażati fuq il-kloru) li jmeħu skrubbing wet, u gassijiet li jiffurmaw partikoli (SiH4) li jblokkjaw il-media ħarxa.

Tliet metrikkas operattivi fejn il-GTHW 600 jidifferenzja minn alternattivi stondi:

It-tulba tas-servizz tal-borża — il-kost ta’ manutenzjoni dominanti fil-abbattiment termiku. Id-disinnji tal-borża ta’ kontatt dirett fit-taħżiż tal-koombustjoni jwettqu attakk korrużiv kontinwu u deposizzjoni ta’ partikoli fuq is-silġ tas-silġ tas-silġ. L-isolazzjoni bejn il-kamra ġewwliena/użu u dik barra tal-GTHW 600, b’kombinazzjoni mal-kuperta ta’ Teflon fuq is-silġ tal-kamra ġewwliena, tiffranka l-borża mill-ambjent tal-gass tal-proċess. Dan m’huwiex biss titjib inċrementali fid-durata tal-borża — huwa differenza fundamentali fil-mod ta’ falliment. Il-borżi fid-disinnji b’kamra isolata jifluk minħabba l-fatiga normali mir-riċiklu termiku; il-borżi fid-disinnji ta’ kontatt dirett jifluk minħabba l-attakk kimiku. Il-bidla fis-seħħ tat-tajjeb bejn dawn iż-żewġ modi ta’ falliment tintużza b’multipli, mhux b’perċentwali.

Manipulazzjoni tal-partiċelli — il-biżness ewlieni ta’ manutenzjoni fis-sorżjon ħoħra. Il-beds tal-materjal tas-scrubber ħoħra li jproċessaw l-iskappata li fiha silan jikkumblu pulvere ta’ SiO2 li timlel l-ispazji bejn il-partiċelli tas-sorżjent, b’hekk iżda l-pressjoni ħelu u tnaqqas il-kuntatt tal-gass mas-sorżjent attiv. Il-materjal għandu jiġi baddal mhux għalkemm il-kapaċità kemikali tas-sorżjon ġiet esaurita, imma għalkemm il-bed ġie fikkat fiżikament. Il-kurtina tal-ilma tal-GTHW 600 jasb il-partiċelli fil-fażi liquida u jwettqu minn sistema tal-drenaġġju tal-biżness — m’hemm ebda materjal solitu li jifkak u m’hemm ebda baddal mhux pjanat b’sabba tal-ħmisja tal-partiċelli.

Il-konsumu ta’ ilma u l-biżuta li tkun likwida — il-preokkupazzjoni dominanti tal-ispendizzjoni operattiva fis-scrubbing b’ħażen. Il-GTHW 600 jirrikirkuja l-ilma tas-scrubbing mit-tank PP, b’ħażen ħadri minn sors municiptali biss ta’ 3–5 LPM. Is-sistema tal-iskar fuq il-biżuta tisħan il-biżuta f’intervalli kontrollati minfik ma’ tkunx kontinwa, li tnaqqas il-konsum totali ta’ ilma paragonat mal-istil ta’ scrubber b’ħażen b’użu waħda. Għall-fabriki fil-regionijiet fejn il-ħażen huwa limitat, din l-arkitettura tar-rikirkułazzjoni hija differenzjazzjoni operattiva sinifikanti.

Parte 4: Ċertifikazzjoni SEMI S2 u Integrazzjoni tal-FMCS

Il-GTHW 600 jkoll il-certifikazzjoni SEMI S2 — l-istandard internazzjonali tas-sigurtà għall-biżness tal-attrezzatura għall-manifattura ta’ semikondukturi. Għall-timijiet tal-prokurja tal-fab, din il-certifikazzjoni tneħħi l-bżonn ta’ evalwazzjoni in-dependenti tas-sigurtà, tissuċċeji l-proċess ta’ qualifikazzjoni tal-fornitur, u tissodisfa r-rekwiżiti tad-dokumentazzjoni tal-assigurazzjoni u tar-regolamenti. Il-certifikazzjoni tkopri s-sigurtà elettrika, il-protezzjoni minn nar, l-ergonomija, u l-etiketti ta’ avvertiment għall-perikli — il-kulur tas-sigurtà tal-attrezzatura li l-inġinieri tal-faċilità jridu jivverifikaw qabel ma jwettqu l-approvazzjoni tat-tweġiba.

Il-bokk ta’ komunikazzjoni standard u l-lum ħażin ta’ 3 kuluri (Jikkurru/Jista’ Jistenna/Allarma) jipprovdu indikazzjoni vizzwali immedjata tal-istatus fuq il-biża’ tal-fabrika u jappoġġjaw l-integrazzjoni ma’ FMCS permezz ta’ Modbus RTU/TCP u protokollijiet inżinieri oħra. Dan jitransforma s-scrubber minn apparat indipendenti għall-użu ġenerali f’nodu li jinmonitora u jiddukumenta fuq in-network tal-bbieda tal-faċilità — b’hekk, hija meħtieġa għall-fabriki li joperaw skont l-istandard tal-bbieda tal-ambjent ISO 14001 jew li jseħħu l-istandard SEMI S23 għall-konservazzjoni tal-enerġija.

Konkluzjoni: L-arkitettura termo-umda integrata tal-GTHW 600 m’hiex kompromiss bejn ossidazzjoni termika u skrubbing umd — hija għażla ta’ disinn intenzjonali għall-fluss ta’ gass li jieħdu b’soltu it-tnejn. Għall-fabrikas tas-semikondukturi li jproċessaw il-kimika tas-silana CVD, il-gassijiet fluorati għall-etching, u l-esauriment li jkollu idroġenu permezz ta’ sistema waħda ta’ abatement, il-mistoqsija m’hiex jekk għandhom jagħżlu trattament termiku jew umd. Il-mistoqsija hija jekk is-sistema tikkombina t-tnejn — bil-biżness tal-materjal li jista’ jisba’ l-bijoproddotti korrozivi li jinħolqu minn hekk, u bid-disinn tal-isolament biex iżda l-intervalli ta’ manutenzjoni ma’ l-ispejjef tal-fabrikazzjoni pjanati minfush, minfush bil-waqgħa ta’ ħdejn mhux pjanata tat-tool.

Kuntatt għall-Midja u Profil tal-Kumpanija

Shenzhen Wofly Technology Co., Ltd. hija manifatturier li għandu ċertifikazzjoni ISO b’15-il sena u li jispeċjalizza fil-komponenti tas-sistemi tal-gass inddustrijali u fis-soluzzjonijiet inġinieri għall-abbattiment. Il-portafju tal-prodotti WOFLY jinkludi l-GTHW 600 Heat-Wet Scrubber, il-D-200S Dry Scrubber, il-kabinetti għall-bomboli tal-gass, ir-regulaturi tal-prezzjoni, il-valvi u s-sistemi ta’ manifold b’alta purizza, li jservu l-industrija tas-semikondutturi, is-soħba fotovoltaïka, il-laboratorji u l-industrija kimiċi f’aktar minn 30 pajjiż. Għall-konsultazzjoni teknika, għall-valutazzjoni speċifika għall-gass jew għall-proposti ta’ konfigurazzjoni tas-sistema, ikkuntattja l-Team tal-Inġinerija WOFLY f’ www.szwofly.com .