化学阀在半导体设备的应用主要在输送各类的液体,如纯水, 氢氟酸,硫酸和氨水等。已经被广泛使用在各类湿式制程,如硅片清洗, CMP和刻蚀,为半导体制程设备中不可或缺的重要零部件。
化学阀对阀体及使用零部件的洁净度、耐腐蚀性、可靠性及使用寿命等要求很高。而化学阀开发技术长期被国外所垄断,属于卡脖子工程,一方面产品交期长,另外一方面技术不可控。因此,如何将半导体化学隔膜阀国产化变成为一个重要课题。这需要从材料,结构,流体力学和散热等为不同领域做深入的研究探讨解决。
化学阀开发挑战
材料:国内找不到合适的高纯度等级的氟系高分子材料作阀体使用
阀零件材料的选配难度较高
结构设计
阀体和阀件设计密封性较差
变形的问题没有办法克服
加工
阀体收缩造成的尺寸变异
阀体内表面光洁度无法保证
膜片加工精度的管控
材料选择
化学气动阀零部件的材料
零部件 | 外观 | 材料 |
阀体 | FEP, PFA | |
气动壳体 | PTFE, PVDF, PFA, PP | |
弹簧 | Stainless steel (PTFE 喷涂) | |
轴心 | PP,PVDF | |
膜片 | PTFE | |
阀座 | PVDF,PTFE,PP |
结构设计
未来工作
结合材料,结构设计並搭配电脑仿真模拟的技术,科学化的确认结构和阀体加工条件,减少开发周期并达到预定技术设计指标。