সেমিকন্ডাক্টর প্রসেস পরিবেশে কলাম স্ট্যাটিক সিল সিস্টেমের নির্বাচন এবং প্রযুক্তিগত বিশ্লেষণ

সারসংক্ষেপ ও পরিচালন প্রেক্ষাপট

সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদন সরঞ্জামগুলিতে (যেমন এচিং, সিভিডি, ডিপোজিশন এবং ভ্যাকুয়াম ট্রান্সফার চেম্বার), কলাম/পেডেস্টালের মতো মূল কাঠামোগত উপাদানগুলি কাঠামোগত সমর্থন, অবস্থান নির্ধারণ এবং তাপ স্থানান্তর সহ গুরুত্বপূর্ণ কাজ সম্পাদন করে। কলামের অভ্যন্তরীণ গহ্বরে অবশ্যই একটি উচ্চ ভ্যাকুয়াম স্তর (10) বজায় রাখতে হবে।^-৭যখন বাহ্যিক পরিবেশ বায়ুমণ্ডলীয় চাপে থাকে এবং বিভিন্ন ক্ষয়কারী প্রক্রিয়াজাত গ্যাসের সংস্পর্শে আসতে পারে, তখন এই হোয়াইট পেপারটি স্ট্যাটিক সিলিং সিস্টেমের কাঠামোগত নির্বাচন এবং উপাদানের সামঞ্জস্যতা পদ্ধতিগতভাবে বিশ্লেষণ করে।

মূল পরিচালন পরামিতি:

• অভ্যন্তরীণ চাপ: ১০^-7 Pa(উচ্চ / অতি-উচ্চ ভ্যাকুয়াম)

• বাহ্যিক চাপবায়ুমণ্ডলীয় চাপ (০.১ মেগাপ্যাসকেল ডিফারেনশিয়াল চাপ)

• ওয়ার্কিং মিডিয়াবায়ু এবং সম্ভাব্য ক্ষয়কারী সেমিকন্ডাক্টর প্রক্রিয়াজাত গ্যাস

• অপারেটিং তাপমাত্রা১১০℃

• সীল টাইপস্ট্যাটিক সিল

• শিল্প গ্রেডসেমিকন্ডাক্টর গ্রেড (অতি উচ্চ পরিচ্ছন্নতা, অত্যন্ত কম গ্যাস নির্গমন এবং কণা উৎপাদন)

অধ্যায় ১: প্রযুক্তিগত প্রতিবন্ধকতা ও নকশার উপাদানসমূহ

1. উচ্চ ভ্যাকুয়ামের অধীনে গ্যাস নির্গমন নিয়ন্ত্রণ (10)^-7 পা)অতি-উচ্চ ভ্যাকুয়াম পরিবেশে, পদার্থের পৃষ্ঠ থেকে গ্যাসের নিঃসরণ এবং উদ্বায়ী জৈব যৌগ চূড়ান্ত ভ্যাকুয়াম স্তরকে মারাত্মকভাবে হ্রাস করে। সিলিং উপকরণগুলির আর্দ্রতা এবং জৈব গ্যাস নির্গমনের হার অত্যন্ত কম হতে হবে।

2. ক্ষয় প্রতিরোধ এবং কণা দূষণ নিয়ন্ত্রণহ্যালোজেনেটেড প্রসেস গ্যাস (CF4, Cl2, NF3) সাধারণ ইলাস্টোমারের মারাত্মক অবক্ষয় ঘটায়। উপাদানের এই অবক্ষয়ের ফলে কণার সৃষ্টি হয় এবং ওয়েফার দূষিত হয়।

3. উচ্চ ডিফারেনশিয়াল চাপ সিলিং অখণ্ডতাকলামের দুই প্রান্তের চাপের পার্থক্য ০.১ মেগাপ্যাসকেল পর্যন্ত পৌঁছায়। উচ্চ ভ্যাকুয়ামের অধীনে দৃঢ় সিলিং ইন্টারফেস বজায় রাখার জন্য মাইক্রো-লিক এবং “ভার্চুয়াল লিক” সম্পূর্ণরূপে প্রতিরোধ করা প্রয়োজন।

অনুচ্ছেদ ২: সীল করার বিকল্প এবং উপাদান বিশ্লেষণ

২.১ সেমিকন্ডাক্টর-গ্রেড এফএফকেএম ও-রিং (পছন্দসই ভারসাম্য)

যেসব ডিজাইনে রক্ষণাবেক্ষণের সহজতা এবং ব্যয়-সাশ্রয়কে অগ্রাধিকার দেওয়া হয়, সেগুলোর ক্ষেত্রে সেমিকন্ডাক্টর-গ্রেড FFKM ও-রিংগুলোই শিল্পে সবচেয়ে প্রতিষ্ঠিত মানদণ্ড হিসেবে বিবেচিত হয়।

• উপাদানের বৈশিষ্ট্যসম্পূর্ণ ফ্লুরিনেটেড পলিমার ব্যাকবোন এবং সাইড চেইনগুলো PTFE-এর সমতুল্য রাসায়নিক নিষ্ক্রিয়তা প্রদান করে, যা প্রায় সকল ক্ষয়কারী এচিং এবং ক্লিনিং গ্যাসকে প্রতিরোধ করে।

• ভ্যাকুয়াম অপ্টিমাইজেশনন্যূনতম গ্যাস নির্গমন এবং অতি-নিম্ন আয়নিক নিষ্কাশনযোগ্য পদার্থ অর্জনের জন্য উচ্চ-তাপমাত্রার সেকেন্ডারি ভলকানাইজেশন এবং ভ্যাকুয়াম বেকিং (গ্যাস নির্গমন নিয়ন্ত্রণ) এর মাধ্যমে বিশেষভাবে প্রক্রিয়াজাত করা হয়।

• মূল সুবিধাগুলিচমৎকার স্থিতিস্থাপক পুনরুদ্ধার ক্ষমতা, সহজ স্থাপন, ফ্ল্যাঞ্জের পৃষ্ঠতলের ফিনিশিংয়ের জন্য মাঝারি মানের প্রয়োজনীয়তা এবং ১১০℃ তাপমাত্রায় ন্যূনতম কম্প্রেশন সেট।

২.২ পিটিএফই স্প্রিং-চালিত সিল (প্যান-সিল)

যেসব অ্যাপ্লিকেশনে ইলাস্টোমারের গ্যাস নির্গমন শূন্য বা সম্পূর্ণ রাসায়নিক প্রতিবন্ধকতা প্রয়োজন, সেখানে পিটিএফই স্প্রিং-চালিত সিল একটি অসামান্য স্থির সিলিং সমাধান প্রদান করে।

• কাঠামোঅভ্যন্তরীণ ক্ষয়রোধী ধাতব স্প্রিং (হ্যাস্টেলয় সি-২৭৬ বা ইনকোনেল ৭১৮) দ্বারা চালিত পরিবর্তিত পিটিএফই জ্যাকেট।

• মূল সুবিধাগুলি:

  • শূন্য ইলাস্টোমার উদ্বায়ী পদার্থপিটিএফই-তে কোনো প্লাস্টিসাইজার বা ভলকানাইজিং এজেন্ট না থাকায় এর থেকে গ্যাস নির্গমন প্রায় শূন্য।

  • ক্রিপ ক্ষতিপূরণঅভ্যন্তরীণ ধাতব স্প্রিংটি অবিচ্ছিন্ন রেডিয়াল বল প্রদান করে, যা দীর্ঘমেয়াদী স্থির চাপের অধীনে কোল্ড ফ্লো (ক্রিপ) প্রতিরোধ করে এবং $10^{-7}\text{ Pa}$ এ নির্ভরযোগ্য কন্টাক্ট স্ট্রেস নিশ্চিত করে।

  • সার্বজনীন রাসায়নিক নিষ্ক্রিয়তাপরিবর্তিত পিটিএফই প্রায় সকল সেমিকন্ডাক্টর প্রসেস কেমিস্ট্রি প্রতিরোধ করে।

২.৩ প্রলেপযুক্ত ধাতব সীল (ধাতব ও-রিং / সি-রিং)

যেসব কোর আল্ট্রা-হাই ভ্যাকুয়াম জয়েন্ট আলাদা করা যায় না, সেগুলোর ক্ষেত্রে ধাতব সিল সর্বোচ্চ লিকেজ প্রতিরোধ নিশ্চিত করে।

• কাঠামোস্টেইনলেস স্টিল (316L) বা নিকেল-ভিত্তিক সংকর ধাতু (ইনকোনেল 718) টিউবিং, যা পৃষ্ঠের অসম্পূর্ণতার সাথে সামঞ্জস্য করার জন্য রূপা, সোনা বা পাতলা PTFE-এর প্রলেপযুক্ত।

• মূল সুবিধাগুলিসিল বডির মধ্য দিয়ে গ্যাসের প্রবেশগম্যতা শূন্য এবং ১১০℃ তাপমাত্রায় তাপীয় বার্ধক্যের বিরুদ্ধে দীর্ঘমেয়াদী সুরক্ষা।

• সীমাবদ্ধতাঅত্যন্ত উচ্চ সিটিং লোড এবং সূক্ষ্ম ফ্ল্যাঞ্জ পৃষ্ঠতল ফিনিশ (Ra < 0.4 um) প্রয়োজন।

অনুচ্ছেদ ৩: বিস্তারিত তুলনামূলক সারণী

অনুচ্ছেদ ৪: উপসংহার ও সুপারিশসমূহ

1. প্রাথমিক সুপারিশব্যবহারসেমিকন্ডাক্টর-গ্রেড অতি-পরিষ্কার FFKM ও-রিংএই বিকল্পটি স্বল্প গ্যাস নির্গমন, রাসায়নিক প্রতিরোধ ক্ষমতা, সহজে স্থাপনযোগ্যতা এবং রক্ষণাবেক্ষণ দক্ষতার মধ্যে সর্বোত্তম ভারসাম্য প্রদান করে।

2. দ্বিতীয় সুপারিশঅত্যধিক ক্ষয়কারী সংস্পর্শ বা অত্যন্ত কঠোর জৈব গ্যাস নির্গমন সীমাবদ্ধতার জন্য, নির্বাচন করুনপরিবর্তিত পিটিএফই স্প্রিং-চালিত সিল (হ্যাস্টেলয় স্প্রিং সহ).