[ต้องการหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนโลหะในกระบวนการล้างเซมิคอนดักเตอร์] การเลือกน็อตเรซินและจุดแข็งของ CHEMIS

ในกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ มีหลายขั้นตอนที่ต้องใช้การล้างด้วยสารเคมี เช่น การตัดแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอน การขัดผิว การเคลือบฟิล์ม การเคลือบเรซิสต์ และการกัดผิว (etching) สารเคมีที่ใช้มีความหลากหลาย ตั้งแต่กรดไฮโดรฟลูออริก กรดไฮโดรคลอริก กรดกำมะถัน โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ ไปจนถึงแอมโมเนีย ทำให้ชิ้นส่วนของเครื่องจักรต้องมีทั้งความทนทานต่อสารเคมีสูงและมีการปนเปื้อนต่ำ (low contamination) หากใช้น็อตโลหะในจุดที่สัมผัสสารเคมีโดยตรง อาจเกิดการปนเปื้อนไอออนโลหะจากการกัดกร่อน หรือเกิดอนุภาค (particle) ได้

บทความนี้จะอธิบายเหตุผลที่อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ใช้น็อตเรซิน จุดที่ใช้งานหลัก และแนวทางการเลือกวัสดุ

สารบัญ

• เหตุผลที่อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ใช้น็อตเรซิน
• อุปกรณ์หลักที่ใช้น็อตเรซินและจุดเด่น
• การเลือกวัสดุเรซินให้เหมาะกับสภาพแวดล้อมการใช้งาน
• สิ่งที่ Nippon Chemical Screw สามารถช่วยได้

เหตุผลที่อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ใช้น็อตเรซิน

ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ การปนเปื้อนของโลหะหรืออนุภาคเพียงเล็กน้อยก็ส่งผลต่อคุณภาพผลิตภัณฑ์และอัตราผลผลิต (yield) ได้ ดังนั้นชิ้นส่วนที่ประกอบอยู่ในเครื่องจักรผลิตจึงต้องมีการควบคุมการปนเปื้อนอย่างเข้มงวด โดยเฉพาะในกระบวนการเปียก (wet process) เช่น การล้างเวเฟอร์ ที่ใช้สารเคมีหลากหลายชนิด การเลือกวัสดุของชิ้นส่วนที่สัมผัสสารเคมีจึงมีความสำคัญมาก

หากน็อตโลหะเกิดการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมดังกล่าว ไอออนโลหะหรือผลิตภัณฑ์จากการกัดกร่อนอาจกลายเป็นแหล่งปนเปื้อนใหม่ได้ ด้วยเหตุนี้ ในจุดที่ต้องการหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนโลหะ หรือจุดที่สารเคมีสัมผัสโดยตรง จึงมีการนำน็อตเรซินมาใช้ตามเงื่อนไขการใช้งาน

น็อตเรซินไม่เพียงช่วยหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนไอออนโลหะที่มาจากตัวน็อตเอง แต่หากเลือกวัสดุที่เหมาะสม ก็สามารถรองรับสภาพแวดล้อมที่มีสารเคมีได้ด้วย

อุปกรณ์หลักที่ใช้น็อตเรซินและจุดเด่น

เครื่องจักรผลิตเซมิคอนดักเตอร์ประกอบด้วยอุปกรณ์หลายชนิด เช่น ปั๊มลำเลียงสารเคมี เครื่องวัดอัตราการไหลสำหรับควบคุมและตรวจสอบปริมาณการไหล และอุปกรณ์หมุนเวียน/กรองสารเคมี

น็อตเรซินถูกนำมาใช้เป็นหลักในการยึดจับอุปกรณ์และชิ้นส่วนดังต่อไปนี้

• เครื่องล้างเวเฟอร์: สารเคมีสัมผัสโดยตรง จึงต้องการหลีกเลี่ยงการกัดกร่อนของโลหะ
• ปั๊มเบลโลว์/ปั๊มลำเลียงสารเคมี: จุดลำเลียงสารเคมีจำเป็นต้องมีความทนทานต่อสารเคมี
• เครื่องวัดอัตราการไหล: บริเวณเซนเซอร์ที่สัมผัสสารเคมี ต้องการหลีกเลี่ยงการใช้โลหะ
• อุปกรณ์หมุนเวียน/กรองสารเคมี: บริเวณฟิลเตอร์ ต้องการลดแหล่งกำเนิดอนุภาค
• หัวฉีดสเปรย์/ท่อลำเลียงสารเคมี: ละอองสารเคมีกระเซ็นถึง จึงเหมาะกับวัสดุเรซิน
• จุดยึดเซนเซอร์: บางกรณีต้องการคุณสมบัติเป็นฉนวนและวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ

น็อตเรซินมีจุดเด่นนอกจากความทนทานต่อสารเคมีแล้ว ยังมีน้ำหนักเบาและมีคุณสมบัติเป็นฉนวนไฟฟ้าด้วย โดยเฉพาะในเครื่องจักรผลิตเซมิคอนดักเตอร์ มักนำมาใช้ในจุดที่สัมผัสสารเคมีโดยตรง หรือจุดที่ไม่ต้องการใช้โลหะ

ในส่วนที่สัมผัสสารเคมีโดยตรง มักใช้วัสดุอย่าง PVDF, PFA หรือ PVC ซึ่งมีผลงานการใช้งานจริงในกระบวนการล้างเซมิคอนดักเตอร์ในญี่ปุ่นเป็นจำนวนมาก

การเลือกวัสดุเรซินให้เหมาะกับสภาพแวดล้อมการใช้งาน

น็อตเรซินแต่ละชนิดมีความทนทานต่อสารเคมี ความทนความร้อน และความแข็งแรงเชิงกลที่แตกต่างกันไปตามวัสดุ ดังนั้นจึงไม่ใช่แค่ "เลือกน็อตเรซินก็เพียงพอ" แต่ต้องเลือกวัสดุให้เหมาะสมกับชนิดและความเข้มข้นของสารเคมีที่ใช้ อุณหภูมิ และภาระโหลด

ตัวอย่างเช่น ในกระบวนการล้างเซมิคอนดักเตอร์หรือจุดที่สัมผัสสารเคมีโดยตรง มักใช้ PVDF หรือ PFA ในขณะที่หากต้องการความทนความร้อนหรือความแข็งแรงสูงกว่านั้น PTFE หรือ PEEK ก็อาจเป็นตัวเลือกที่เหมาะสม

เนื่องจากวัสดุที่เหมาะสมจะแตกต่างกันไปตามเงื่อนไขการใช้งาน จึงควรพิจารณาอย่างรอบด้าน ทั้งความทนทานต่อสารเคมี อุณหภูมิใช้งาน และภาระโหลด ไม่ใช่พิจารณาเพียงด้านใดด้านหนึ่ง

สิ่งที่ Nippon Chemical Screw สามารถช่วยได้

Nippon Chemical Screw ผลิตน็อตเรซินสำหรับหลากหลายการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับสารเคมี รวมถึงเครื่องจักรผลิตเซมิคอนดักเตอร์ และมีผลงานการใช้งานจริงเป็นจำนวนมาก

บริษัทรองรับวัสดุเรซินหลายชนิด ได้แก่ PTFE, PVDF, PFA และ PEEK พร้อมนำเสนอวัสดุที่เหมาะสมกับการใช้งาน โดยพิจารณาจากชนิดของสารเคมี อุณหภูมิใช้งาน และภาระโหลด

ในเครื่องจักรผลิตเซมิคอนดักเตอร์ จำเป็นต้องพิจารณาหลายเงื่อนไขร่วมกัน ทั้งความทนทานต่อสารเคมี การปนเปื้อนโลหะ อนุภาค และความแข็งแรงเชิงกล

หากต้องการคำปรึกษาเรื่องการเลือกน็อตเรซินที่เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมการใช้งาน สามารถติดต่อสอบถามได้

※ ตัวเลขที่ระบุในบทความนี้เป็นค่าอ้างอิง ไม่ใช่ค่ารับประกัน ※ ผู้ที่สนใจข้อมูลเพิ่มเติม สามารถดูเอกสาร PDF ที่แนบมากับบทความนี้ หรือติดต่อผ่านฟอร์มสอบถามด้านล่างของหน้า