Применение инженерных пластиков в особо чистых процессах
В производстве полупроводников, требующем особо чистых условий, фторопласты (фторолефины) применяются уже более 40 лет. Для получения приемлемого уровня качества требуется обеспечить уровень загрязнений в применяемых материалах и жидкостях не более 100 частиц на триллион (part per trillion, ppt). Это, в частности, означает, что установленные краны, задвижки, трубы, фитинги, фильтры и др. компоненты трубопроводных систем должны быть в абсолютно нетронутом состоянии после распаковки. Все эти элементы постоянно доводятся для достижения необходимого уровня чистоты, чтобы соответствовать постоянно ужесточаемым отраслевым нормам. Вот почему полупроводниковая промышленность предъявляет повышенные требования к применяемым конструкционным материалам, которые должны обеспечивать необходимый уровень чистоты в широком диапазоне химических соединений, применяемых на производстве. В частности фторопласты (фторолефины) применяются в связи с высокой стойкостью к средам, вызывающим коррозию, инертностью к применяемым химическим соединениям, а также минимальному загрязняющему воздействию на них. Металлические частицы являются наиболее вредным видом загрязнений в полупроводниковом производстве, поэтому фторопласты, в первую очередь PFA (Фторопласт-50, перфторалкокси- сополимер), а также другие виды фторопластов - PVDF, PTFE, ETFE, TFM, однако PFA имеет преимущества с точки зрения характеристик материала и его стоимости.
Элементы трубопроводов, такие как трубы, фитинги, задвижки, вентили, корпуса фильтров полностью выполняются из особо-чистых фторопластов. Даже в том случае, когда замена металла в изделии невозможна (например в такой детали, как пружине вакуумного клапана), то поверхность металла покрывают слоем фторопласта, для предотвращения миграции продуктов коррозии в поток среды. Помимо фторопластов могут применяться также и другие виды пластиков (как термопластов так и эластомеров), однако их внедрению предшествуют продолжительные испытания. Изготовление деталей и компонентов для производств высокой чистоты требует тщательного контроля всех исходных материалов на всей цепочке производства, начиная с их первичных форм. При этом контролируются все компоненты производства - начиная с самих «чистых комнат» и систем их коммуникаций до инструментов, измеряющих загрязнения в производственном помещении.
При этом чем больше объем производства, и чем выше производительность оборудования тем сложнее задача производства компонентов для таких производств.
Наибольшую проблему при разработке и эксплуатации высокопроизводительных систем очистки представляет аналитика. Уровень чувствительности обнаружения загрязнений должен быть повышен, для того чтобы отслеживать изменения в пределах 1 ppt. Выполнение данного требования приносит двойной положительный эффект. Прежде всего, обнаружение изменений в уровне загрязнений позволяет выявить и устранить их причину. Зачастую можно выявить прямую корреляцию между уровнем чувствительности аналитической системы и заявленным качеством производимой продукции. Во многих случаях чистота процесса выше уровня чувствительности аналитической системы и повышение уровня чувствительности позволяет фиксировать вносимые улучшения, что является основой для перехода на новый уровень качества и эффективности производства.
Развитие производственных процессов сдвигает верхнюю границу рабочей температуры таких элементов как трубы, фитинги и задвижки (краны) до 180° С, поскольку за счет более высоких температур растет производительность. Кроме того, для повышения производительности на производстве могут применяться высокоагрессивные соединения, часть которых пожароопасна. Ранее для транспортировки подобных соединений использовались трубопроводы из нержавеющей стали, однако в последнее время им на смену идут трубопроводы из инженерных пластиков высокого уровня.
Согласно закону Мура, число транзисторов на единице чипа удваивается каждые два года, что в свою очередь влечет ужесточение требований к чистоте производственного процесса, а значит и поиск и внедрение новых материалов в производстве чипов, будет идти непрерывно.
Элементы трубопроводов, такие как трубы, фитинги, задвижки, вентили, корпуса фильтров полностью выполняются из особо-чистых фторопластов. Даже в том случае, когда замена металла в изделии невозможна (например в такой детали, как пружине вакуумного клапана), то поверхность металла покрывают слоем фторопласта, для предотвращения миграции продуктов коррозии в поток среды. Помимо фторопластов могут применяться также и другие виды пластиков (как термопластов так и эластомеров), однако их внедрению предшествуют продолжительные испытания. Изготовление деталей и компонентов для производств высокой чистоты требует тщательного контроля всех исходных материалов на всей цепочке производства, начиная с их первичных форм. При этом контролируются все компоненты производства - начиная с самих «чистых комнат» и систем их коммуникаций до инструментов, измеряющих загрязнения в производственном помещении.
При этом чем больше объем производства, и чем выше производительность оборудования тем сложнее задача производства компонентов для таких производств.
Наибольшую проблему при разработке и эксплуатации высокопроизводительных систем очистки представляет аналитика. Уровень чувствительности обнаружения загрязнений должен быть повышен, для того чтобы отслеживать изменения в пределах 1 ppt. Выполнение данного требования приносит двойной положительный эффект. Прежде всего, обнаружение изменений в уровне загрязнений позволяет выявить и устранить их причину. Зачастую можно выявить прямую корреляцию между уровнем чувствительности аналитической системы и заявленным качеством производимой продукции. Во многих случаях чистота процесса выше уровня чувствительности аналитической системы и повышение уровня чувствительности позволяет фиксировать вносимые улучшения, что является основой для перехода на новый уровень качества и эффективности производства.
Развитие производственных процессов сдвигает верхнюю границу рабочей температуры таких элементов как трубы, фитинги и задвижки (краны) до 180° С, поскольку за счет более высоких температур растет производительность. Кроме того, для повышения производительности на производстве могут применяться высокоагрессивные соединения, часть которых пожароопасна. Ранее для транспортировки подобных соединений использовались трубопроводы из нержавеющей стали, однако в последнее время им на смену идут трубопроводы из инженерных пластиков высокого уровня.
Согласно закону Мура, число транзисторов на единице чипа удваивается каждые два года, что в свою очередь влечет ужесточение требований к чистоте производственного процесса, а значит и поиск и внедрение новых материалов в производстве чипов, будет идти непрерывно.