Разработка технологий применения оборудования «три в одном» для фильтрации, промывки и сушки полупроводниковых материалов в электронной промышленности

Цель проекта:

Изучить возможность использования многофункционального оборудования «три в одном» для фильтрации субмикронных материалов в полупроводниковой промышленности на экспериментальной установке.

Технические проблемы:

1. Размер частиц материала мелкий — примерно 1–2 мкм, что затрудняет достижение требуемого размера пор фильтрующей пластины.
2. Низкая скорость фильтрации; длительное время обработки; большой перепад давления.
3. Строгие требования к содержанию ионов железа, что усложняет изготовление оборудования.

Основное оборудование:

Комплексное оборудование «три в одном» (6 м²), резервуар для сырья, насос для сырья, насос для материнской жидкости, резервуар для материнской жидкости, конденсатор, резервуар для конденсата, резервуар для источника тепла, вакуумный насос, система электрического управления и т. д. Система может работать в полностью автоматическом режиме без участия человека.

Описание процесса:

Сначала раствор сырья подается в бункер подачи. Затем сырая жидкость, хранящаяся в резервуаре для сырья, перекачивается в установку «три в одном» для последовательного выполнения следующих этапов: фильтрация под давлением, промывка суспензии, фильтрация под давлением, вакуумная сушка и разгрузка. Из-за мелкого размера частиц фильтруемого материала, достигшего предельного размера пор спеченной пластины, наблюдается небольшая утечка (около 0,31 TP3T). Фильтрат подвергается дополнительной фильтрации через фильтр с мелкими пластинками для извлечения утечённого материала, что повышает коэффициент извлечения материала. В секции подачи можно обеспечить точное регулирование объёма подачи с помощью расходомеров, регулирующих клапанов и насосов подачи с переменной частотой, что гарантирует, что объём подачи находится в пределах верхнего предела установки с погрешностью ≤1%. Давление фильтрации под давлением поддерживается в диапазоне 0,3–0,8 МПа для обеспечения баланса между эффективностью фильтрации и скоростью утечки. В процессе сушки контролируются соответствующий уровень вакуума и температура нагрева для соблюдения требований к времени сушки. Контроль содержания ионов железа: для обеспечения соответствия содержания ионов железа в материале требованиям заказчика применяется надлежащий подбор материала и процессы обработки поверхности. В различных точках системы установлены несколько датчиков температуры, давления, расхода и уровня для точного контроля рабочей температуры, давления, уровня и объема подачи. Вся система может работать в полностью автоматическом режиме без вмешательства человека.

Сценарии применения:

Оборудование “три в одном” для фильтрации, промывки и сушки (далее — «три в одном») отличается полностью герметичной конструкцией с одним резервуаром, предназначенной для разделения твердой и жидкой фаз, многоступенчатой промывки, вакуумной сушки и разгрузки. Оно в основном предназначено для работы с высокочистыми, стерильными, термочувствительными, а также токсичными или взрывоопасными материалами и широко применяется в таких отраслях, как фармацевтика, тонкая химия, электронные материалы для новых источников энергии, пищевая промышленность и производство биологических продуктов. В данном случае основное внимание уделяется его применению в электронной и полупроводниковой промышленности.

Преимущества Экайслот:

Проект «три в одном» охватывает такие профессиональные области, как проектирование, производство, монтаж, оснащение, контрольно-измерительные приборы, электротехника, техника безопасности и охрана окружающей среды, а также другие сферы. Ввиду широкого спектра работ он сопряжен с определенными трудностями и сложностями. Компания «Шанхай Экайслот» обладает необходимыми квалификациями для посуда под давлением производство; обладает 14-летним опытом в области проектирования и изготовления оборудования и располагает командой опытных инженеров-технологов. Компания разработала испытательные установки для испарителей со скребковым поверхностным испарением, универсальное оборудование «три в одном», мембранные системы на основе карбида кремния, системы с свечевыми фильтрами, вакуумные системы и микроканальные реакторы. Технологическое развитие оборудования «три в одном» — для фильтрации, промывки и сушки — стремительно движется в направлении интеллектуализации, автоматизации и повышения эффективности. Интеграция ряда передовых технологий коренным образом изменит режим работы и пределы производительности оборудования. Инновации в области новых материалов и технологических процессов приведут к значительному улучшению эксплуатационных характеристик оборудования. Применение передовых технологий, таких как нанофильтрационные материалы, сушка в условиях сверхкритического давления и нагрев с использованием микроволн, позволит ещё больше повысить точность сепарации, эффективность сушки и уровень использования энергии. В частности, при производстве продукции с высокой добавленной стоимостью, такой как материалы для новых источников энергии, применение этих новых технологий принесёт значительные экономические выгоды и конкурентные преимущества.