Danshi da Barbashi: Yadda Kammalawar Sama Ke Shafar Tsabtace Iskar Gas

A cikin tsarin iskar gas mai tsafta a yau, bambanci tsakanin tsari mai riba da gazawa mai tsada sau da yawa yakan ta'allaka ne da abin da ba za ku iya gani ba. Danshi da barbashi - waɗanda aka auna a cikin sassa a kowace biliyan ko ma sassan a kowace tiriliyan - na iya gurɓata kwararar iskar gas a hankali, lalata ingancin samfura, da kuma rufe layukan samar da semiconductor. Yayin da kayan aikin tacewa, tsaftacewa, da sarrafa kwarara ke karɓar mafi yawan kulawa, ɗaya daga cikin mahimman tasirin da ke kan tsarkin iskar gas shine saman bututun da ke ɗauke da iskar. Yadda aka gama wannan saman yana ƙayyade yawan danshi da zai iya sha, adadin barbashi da zai iya kamawa, da kuma adadin da zai wuce iskar gas a tsawon rayuwar tsarin. Wannan jagorar ta bayyana hanyoyin fitar da danshi da barbashi, tana ƙididdige tasirin ƙarewar saman akan tsarkin iskar gas, kuma tana bayyana dabarun ƙarewa da aiki da ake amfani da su don isar da aikin tsarki mai matuƙar girma (UHP).

Menene Fitar da Gas daga Ruwa kuma Me Yasa Yana Da Muhimmanci?

Fitar iskar gas a hankali shine sakin iskar gas da danshi a hankali waɗanda suka shanye ko suka shanye a saman wani abu ko kuma suka narke a cikin layukan kusa da saman. Fitarwar tana faruwa ne lokacin da matsin lamba da ke kewaye ya faɗi, yanayin zafi ya tashi, ko iskar gas mai tsaftacewa ta shanye a saman - daidai yanayin da ake samu a cikin tsarin isar da iskar gas, ɗakunan injinan iska, da kayan aikin bincike. A cikin tsarin ƙarfe na bakin ƙarfe, tururin ruwa shine mafi yawan gurɓataccen iskar gas, sai kuma hydrocarbons da ragowar tsarin da suka rage.

Ko da a cikin yawan da ba su da yawa, danshi na iya amsawa da iskar gas ta musamman, barbashi na nucleate, gurbata karatun nazari, da abubuwan da ke da haɗari ga guba kamar masu sarrafa kwararar taro, bawuloli, da ɗakunan ajiya. Yayin da yanayin na'urori ke raguwa kuma suna sarrafa tagogi, masana'antar semiconductor ta tura buƙatun tsarkin iskar gas daga sassa a kowace miliyan (ppm) zuwa sassa a kowace biliyan (ppb) da sassa a kowace tiriliyan (ppt). A waɗannan matakan, ƙarshen saman bututun ba ƙaramin bayani ba ne - babban ƙayyadaddun bayanai ne wanda dole ne a ƙera, a tabbatar, kuma a kiyaye shi daga injin niƙa zuwa kayan aiki.

Manyan Hanyoyi

Ƙarin Yankin Sama na Gaskiya

Fuskar da ba ta da ƙarfi tana da yanki mai girman gaske fiye da wanda yake da santsi, kuma ƙarin yanki yana nufin wurare da yawa inda danshi zai iya haɗuwa. Alaƙar ba ta da layi ɗaya: ƙazanta a cikin nau'in kololuwa, kwari, da matakan iyaka na hatsi yana ninka yankin saman da ke da tasiri don shaƙa. Rage ƙazanta a saman - wanda aka auna a matsayin Ra, matsakaicin karkacewar lissafi na bayanin saman - daga 0.8 µm zuwa 0.25 µm na iya kawar da babban kaso na wuraren shaƙa, saboda mafi zurfin ramuka, waɗanda ke riƙe ruwa da taurin kai, ana cire su gaba ɗaya. Wannan shine dalilin da ya sa ake kwatanta ƙarewar saman a matsayin ɓoyayyen ma'ajiyar danshi wanda ke ƙayyade tsawon lokacin da dole ne a tsaftace tsarin kafin ya kai ga tsarkin tushe.

Shaƙar danshi da fitar da iskar gas

Danshi yana samar da haɗin gwiwa mai ƙarfi da saman ƙarfe, musamman tare da yadudduka na oxide waɗanda ke tasowa a zahiri akan bakin ƙarfe. A kan saman da ke da wadataccen chromium, ƙwayoyin ruwa da farko suna narkewa kai tsaye zuwa oxide, sannan su taru a matsayin layukan physisorbed a jere. Lokacin da bututun ya fallasa zuwa injin ko iskar gas mai gudana, waɗannan layukan suna narkewa a hankali: layukan waje da aka ɗaure da sassauƙa suna fitowa da farko, yayin da ruwan chemisorbed ya ci gaba kuma yana buƙatar kuzari, yawanci a cikin yanayin zafi, don a sake shi. Sakamakon aiki shine cewa bututun da aka sanya sabo ko wanda ba a gama ba zai zubar da danshi cikin kwararar iskar gas na tsawon sa'o'i ko ma kwanaki, yana tsawaita lokacin tsaftacewa da kuma kiyaye tsarki ƙasa da ƙa'idodi.

Rufe Barbashi

Ƙananan ramuka, ramuka, da kuma lanƙwasa a kan saman da ke da tauri suna aiki a matsayin ma'ajiyar ƙwayoyin cuta. A lokacin aiki na yau da kullun, waɗannan ƙwayoyin cuta na iya ci gaba da kasancewa a makale, amma zagayowar zafi, girgiza, ko canje-canje kwatsam a alkiblar kwarara da saurin gudu na iya kawar da su, wanda ke aika fashewar gurɓatawa zuwa cikin kwararar iskar gas. A cikin kera semiconductor, ƙwayar cuta guda ɗaya na iya haifar da lahani mai tsanani akan wafer, kuma ƙwayoyin da ke zaune a cikin ƙafafun da suka mutu ko ramukan bawul suna da matuƙar wahalar cirewa da zarar tsarin ya fara aiki. Saman da ba su da lanƙwasa ba wai kawai suna rage adadin ƙwayoyin da aka samar ba, har ma suna sa saman da ya kasance mafi sauƙin tsaftacewa da tabbatarwa.

Tasirin Tsarkakewar Iskar Gas

Zaɓin gama saman yana da tasiri kai tsaye, wanda za a iya ƙididdigewa akan tsarkin iskar gas, lokacin tsaftacewa, da kwanciyar hankali na dogon lokaci. Fuskokin da ba su da kyau a cikin kewayon Ra 0.5–0.8 µm - wanda aka saba da bututun da aka ja sanyi wanda ba a tsaftace shi ba - suna riƙe da ɗan danshi da barbashi. Suna fitar da iskar gas da ƙarfi, suna buƙatar tsawon lokacin tsaftacewa, kuma gabaɗaya sun dace ne kawai don aikace-aikacen matakin ppm inda gurɓatawa lokaci-lokaci ke karɓuwa. Fuskokin da suka yi laushi a cikin kewayon Ra ≤ 0.25 µm, waɗanda galibi ake samarwa ta hanyar goge lantarki (EP), suna yin ayyuka daban-daban: suna ba da ƙananan wuraren shaye-shaye, ƙarancin fitar da iskar gas, da ƙarancin samar da barbashi. An ƙididdige tasirin a cikin binciken da aka buga; wani bincike kan titanium ya nuna cewa raguwar kashi 35% a cikin rashin kyawun saman ya haifar da raguwar kashi 30% a cikin ruwan da aka fitar da iskar gas, kuma an rubuta yanayin makamancin haka don bakin karfe. Ga tsarin tsarkin ppb da ppt na matakin ultra-high, saman da aka goge lantarki ba abin jin daɗi ba ne - su ne buƙatu.

Yadda Ƙarshen Sama ke Shafar Aikin Tsarin

Kammalawar saman yana tasiri fiye da fitar da iskar gas. Yana shafar lokacin tsaftacewa (slim solid solid yana isa ga danshi na asali da sauri), zubar da ƙwayoyin cuta a ƙarƙashin kwarara, juriyar tsatsa (passivated, chromium enriched surfaces) da kuma tsaftacewa (slim solid solid solids yana fitar da sinadaran tsaftacewa da kuma wanke ruwa gaba ɗaya). Hakanan yana shafar yadda ake walda: gamawa mai tsabta da aka sarrafa yana samar da ingantaccen ingancin walda na orbital, yana rage haɗarin haɗawa da canza launin zafi wanda zai iya zama tushen gurɓatawa a nan gaba.

Dabaru na Rage Ragewa

Cimma da kuma kiyaye tsaftar iskar gas mai yawa yana buƙatar haɗakar hanyoyi, kowannensu yana magance wata hanya daban ta gurɓatawa.

Maganin Fuskar

Electropolishing (EP) shine ma'aunin zinare ga tsarin UHP. Tsarin yana cire siririn karfe mai sarrafawa daga saman, yana daidaita ƙananan kololuwa, buɗewa da kawar da ramuka, da kuma wadatar da abun ciki na chromium na fim ɗin da ba ya aiki - wanda ke sa saman ya fi juriya ga tsatsa da kuma rashin riƙe danshi sosai. Lokacin ƙayyade jirgin gas na UHP, zaɓibututun lantarki mai gogewaga abubuwan da aka jika da kayan haɗin da suka dace da gamawa iri ɗaya; haɗa ƙarewa a cikin tsarin ɗaya yana lalata tsaftar dukkan kayan haɗin. Don aikace-aikacen da ba su da wahala, pickling acid and passivation (AP) da bright annealing (BA) suna ba da daidaito mai kyau na tsabta da farashi.

Tsaftacewa da Kulawa

Tsarin saman ƙasa kaɗai bai isa ba - tsaftacewa mai ƙarfi yana cire ragowar masana'antu, mai, da danshi da aka bari daga matakan sarrafawa na baya. Ka'idoji na yau da kullun suna haɗa man shafawa na alkaline, tsaftacewar ultrasonic, da wankewar ruwa mai narkewa, sannan a busar da shi a cikin yanayi mai tsabta da marufi a cikin kariya mai rufewa, mai jaka biyu. Kula da da'a yana da mahimmanci kamar haka: safar hannu, kayan aiki masu tsabta, da ajiyar ajiya da aka rufe suna hana gurɓatawa tsakanin injin niƙa da shigarwa na ƙarshe.

Gasa

Sassan dumamawa a ƙarƙashin injin tsabtace iska ko iskar gas mai gudana suna hanzarta fitar da tururin ruwa, suna cire danshi wanda in ba haka ba zai fitar da iskar gas zuwa cikin kwararar aikin yayin aiki. Gasa yana da mahimmanci musamman ga bawuloli, kayan haɗi, da haɗin haɗin walda, inda yanayin ƙasa da wuraren da zafi ya shafa ke ƙirƙirar ma'ajiyar danshi ɓoyayye. Idan aka haɗa shi da tsaftacewa mara aiki, gasawa na iya rage lokacin da sabon tsarin ke buƙatar isa ga tsarkin tushe daga kwanaki zuwa awanni.

tsarkakewa

Zubar da iskar gas mara aiki, yawanci nitrogen ko argon, ta cikin tsarin yana ɗauke da gurɓatattun abubuwa da suka fita daga iskar gas kuma yana hana danshi sake sha. Tsaftacewa mataki ne na aiki kuma aiki ne mai ci gaba: tsarin da aka tsara da kyau yana ci gaba da tsaftace ƙasa a wuraren da ake jiran aiki kuma yana amfani da iskar gas mai tsafta sosai don kada tsarkakewar kanta ta zama tushen gurɓatawa.

Zaɓin Kayan Aiki

Amfani da kayan da ke rage fitar da iskar gas yana rage gurɓataccen iska a cikin gida kafin su wanzu. Don hidimar UHP, ƙarfe mai kauri 316L da VIM-VAR ke samarwa (narkewar induction na vacuum sannan a sake narkewar iskar gas) shine ma'aunin masana'antu: narkewar iskar gas sau biyu yana rage haɗakar da ba ta ƙarfe ba kuma yana samar da tsari mai yawa, mai kama da juna wanda ya fi sauƙin gamawa cikin tsafta kuma ba shi da saurin fitar da iskar gas. Kayan da ke da ƙananan inganci tare da haɗakar iska na iya kayar da mafi kyawun ƙarewar saman, saboda haɗakar iska suna aiki azaman wuraren farawa don haɗakar iska da samar da ƙwayoyin cuta.

Zaɓar Kammalawar Sama Mai Dacewa Don Aikace-aikacenku

Masana'antu da matakai daban-daban suna da buƙatu daban-daban na tsarki, kuma kammalawa mai kyau yana daidaita tsafta da farashi da samuwa. Ga aikace-aikace inda tsarkin matakin ppb ya isa - misali, layukan tsari masu tsafta da kuma kamfanonin harhada magunguna - abututu mai haske mai santsi (BA)yana ba da daidaito mai kyau na ingancin saman, sarrafa girma, da farashi. Don mafi wahalar sabis, ana ƙayyade kayan da aka goge da wutar lantarki ba tare da yin sulhu ba.

• Kera na'urar Semiconductor da lebur-panel: EP gamawa, Ra ≤ 0.25 µm, 316L VIM-VAR, an saka shi a jaka biyu kuma an ba shi takardar shedar batch. An ayyana kasafin kuɗin fitar da iskar gas da barbashi a cikin ppb-ppt kuma an aiwatar da shi tare da ƙayyadaddun bayanai na saman da ƙididdigar barbashi.
• Iskar gas ta musamman da ta lantarki: bututun EP ko babban bututun BA mai inganci tare da ƙarewar ciki mai sarrafawa; kabad na gas da bangarorin rarrabawa suna buƙatar inganci mai daidaito daga kowane sashi.
• Magunguna da fasahar kere-kere: Fuskokin EP ko BA waɗanda suke da sauƙin tsaftacewa da kuma tabbatarwa, suna cika ƙa'idodin kammala saman ASME BPE da kuma tallafawa zagayowar CIP/SIP.
• Kayan aikin nazari da kuma chromatography na gas:bututun kayan aikitare da kammalawa mai diamita na ciki da kuma daidaiton jurewar girma, saboda daidaiton sigina ya dogara ne akan iskar gas mai maimaitawa, wacce ba ta da gurɓatawa.
• Tsarin aiki da bututun masana'antu gabaɗaya: Kammalawar AP ko BA suna samar da isasshen tsafta don sabis na matakin ppm akan farashi mai rahusa.

Ma'aunin Masana'antu da Bayani dalla-dalla

Bayyana kammala saman yana buƙatar harshe gama gari. Ra (ma'aunin lissafi) shine sigar da aka fi amfani da ita, amma aikace-aikacen mahimmanci suna nuna ƙimar Rz, Rmax, da kololuwar, tare da ma'aunin auna saman kamar SEMI F19. Ga bututun ƙarfe na bakin ƙarfe, nassoshi gama gari sun haɗa da ASTM A269 da A270 don bututun da ba shi da matsala da tsafta, ASME BPE don kayan aikin sarrafa bio, da kuma ma'aunin SEMI don aikace-aikacen semiconductor. Lokacin da takamaiman bayani ya buƙaci ingancin EP, ya kamata ya faɗi ƙimar Ra, hanyar aunawa, da kuma sharuɗɗan karɓa - misali, "Ra ≤ 0.25 µm, wanda aka auna ta hanyar stylus profilometry akan saman ciki, an duba 100% kuma an tabbatar da shi."

Tambayoyin da Ake Yawan Yi

T: Menene darajar Ra da ake ɗauka a matsayin matakin UHP?

A: Tsarin tsarki mai matuƙar girma yawanci yana ƙayyade Ra ≤ 0.25 µm, kuma yawancin masana'antun semiconductor suna buƙatar Ra ≤ 0.13 µm akan saman da aka goge da wutar lantarki. Ainihin buƙatar ya dogara ne akan tsarin da kuma ajin tsarkin da ake bayarwa.

T: Shin yin amfani da electropolishing yana cire barbashi?

A: Electropolishing yana cire wani tsari na ƙarfe mai sarrafawa, wanda ke kawar da ƙananan kololuwa, zagayawa, da ramuka inda ƙwayoyin cuta da danshi ke ɓuya. Ba ya maye gurbin tsaftacewa: dole ne a tsaftace ɓangaren da aka goge da wutar lantarki yadda ya kamata, a wanke, kuma a naɗe shi a ƙarƙashin yanayin tsafta.

T: Ta yaya kammalawar saman ke shafar lokacin tsaftacewa?

A: Fuskokin da suka yi tsauri suna riƙe danshi mai yawa kuma suna sakin su a hankali, don haka isa ga tsarkin tushe yana ɗaukar lokaci mai tsawo. Fuskokin da aka goge da lantarki mai laushi na iya rage lokacin tsaftacewa da sa'o'i ko ma kwanaki, wanda ke fassara kai tsaye zuwa ga sabbin kamfanoni masu sauri da ƙarancin lokacin aiki.

T: Shin bututun mai haske (BA) ya isa ga tsarin iskar gas?

A: Bututun BA mai Ra kusan 0.25–0.4 µm ya dace da aikace-aikacen sinadarai masu tsabta da magunguna da yawa. Don sabis na semiconductor na ppb–ppt da na musamman na gas, gabaɗaya ana buƙatar goge lantarki.

T: Wane abu ne ya fi dacewa da tsarin iskar gas mai tsarki sosai?

A: Bakin karfe 316L da VIM-VAR ke samarwa shine zaɓi na yau da kullun ga tsarin iskar gas na UHP saboda ƙarancin abun ciki da kuma tsarinsa mai tsabta.

Kammalawa

Kammala saman ba siffa ce ta kwalliya ta bututun ƙarfe na bakin ƙarfe ba - takamaiman aiki ne wanda ke kula da shaƙar danshi, riƙe barbashi, da fitar da iskar gas a tsawon rayuwar tsarin iskar gas. Kammala saman da ya fi laushi shine sharadin cimmawa da kuma kiyaye mafi girman matakan tsarkin iskar gas. Ta hanyar ƙayyade madaidaicin ƙarewa - wanda aka goge don sabis na UHP, mai haske ko mai tsami da kuma mai sauƙin amfani - tare da haɗa shi da kayan da ba su da iskar gas kamar ƙarfe 316L VIM-VAR, da kuma tallafawa shi da tsauraran tsaftacewa, gasawa, da kuma tsarkakewa, injiniyoyi za su iya gina tsarin isar da iskar gas wanda ya cika buƙatun tsarki mafi buƙata kuma ya ajiye su a wurin har tsawon rayuwar shukar.