閉路循環(huán)沸騰干燥機(jī)助力光固化劑成就高品質(zhì)半導(dǎo)體光刻膠
信息來源:本站 | 發(fā)布日期:
2024-11-11 10:09:41
| 瀏覽量:200
全球光刻膠市場主要被日本、美國等國家的企業(yè)所占據(jù)。日本的光刻膠技術(shù)處于領(lǐng)xian地位,全球五大光刻膠生產(chǎn)商中,有四家來自日本,他們手握全球70%以上的市場份額。我國在光刻膠領(lǐng)域起步較早,但由于多種原因曾一度落后,近年來我國企業(yè)不斷加大研發(fā)投入,在光刻膠技術(shù)上取得了一些突破,部分產(chǎn)品已經(jīng)通過了量產(chǎn)驗(yàn)證。在半導(dǎo)體芯片制造中,光刻膠是關(guān)鍵材料之一,光固化劑作為光刻膠的核心組成部分,吸收光能后引發(fā)化學(xué)反應(yīng),使光刻膠在曝光區(qū)域發(fā)生固化,從而實(shí)現(xiàn)圖案的轉(zhuǎn)移和芯片的制造。
高品質(zhì)光固化劑的重要性
半導(dǎo)體光刻膠是半導(dǎo)體制造領(lǐng)域中一種對光敏感的關(guān)鍵材料,主要由高品質(zhì)光固化劑、感光樹脂、溶劑、添加劑組成。光固化劑是在特定的光照條件下引發(fā)化學(xué)反應(yīng),從而實(shí)現(xiàn)圖案的轉(zhuǎn)移。光固化劑的品質(zhì)決定光刻膠的性能好壞。
(1) 影響制程精度
隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,芯片集成度越來越高,對光刻膠的分辨率要求也日益嚴(yán)苛。高分辨率的光刻膠和高品質(zhì)光固化劑能夠?qū)崿F(xiàn)更小的線寬和更復(fù)雜的圖案,制造出性能更優(yōu)越的芯片。
(2) 關(guān)乎芯片良率
在半導(dǎo)體制造的復(fù)雜工藝流程中,光刻膠需要經(jīng)受高溫、化學(xué)腐蝕等多種ji端條件的考驗(yàn),其穩(wěn)定性和可靠性對于芯片的良率至關(guān)重要。如果沒有高品質(zhì)光固化劑,光刻膠性能就不穩(wěn)定,容易導(dǎo)致圖案變形、缺陷等問題,降低芯片的良率。
(3) 推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展
光刻膠、高品質(zhì)光固化劑的研發(fā)和創(chuàng)新能夠突破現(xiàn)有的制程限制,為半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步開辟新的道路,是推動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿χ弧?br />
為了生產(chǎn)出性能更加優(yōu)良、可滿足市場需求的高品質(zhì)光固化劑,已有多個(gè)客戶訂購了龍鑫牌低溫防爆沸騰干燥機(jī)。江蘇龍鑫在
閉路循環(huán)干燥機(jī)領(lǐng)域有獨(dú)特心得,在充分溝通了解客戶需求和高品質(zhì)光固化劑物料特性、工藝要求的前提下,以成熟先進(jìn)的工藝技術(shù)精心設(shè)計(jì)制造設(shè)備。
半導(dǎo)體光刻膠重要成分光固化劑甲醇溶劑蒸發(fā)專用閉路循環(huán)沸騰干燥機(jī) 工作原理
(1) 物料準(zhǔn)備階段
物料特性分析:光固化劑作為一種對溶劑殘留量要求非常高的物料,在干燥前需充分了解其物理特性,如粒度分布、密度、流動(dòng)性等,以及化學(xué)特性,如熱穩(wěn)定性、是否易與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)等。這些特性將直接影響到干燥過程中的參數(shù)設(shè)置和設(shè)備的選擇。例如,如果物料粒度較小且易團(tuán)聚,可能需要在干燥前進(jìn)行預(yù)處理,如添加分散劑或進(jìn)行預(yù)分散操作,以保證物料在干燥過程中能夠均勻受熱和干燥。
物料預(yù)處理:對光固化劑進(jìn)行過濾、洗滌等預(yù)處理操作,去除其中的雜質(zhì)和不需要的成分,確保進(jìn)入干燥機(jī)的物料純度符合要求。同時(shí),對于含濕量較高的物料,可以進(jìn)行初步的脫水處理,以提高干燥效率。
(2) 干燥系統(tǒng)準(zhǔn)備階段
設(shè)備選型與調(diào)試:選擇適合光固化劑甲醇溶劑蒸發(fā)的閉路循環(huán)沸騰干燥機(jī),確保設(shè)備的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)和性能能夠滿足工藝要求。例如,設(shè)備內(nèi)部應(yīng)采用耐腐蝕、不易與光引發(fā)劑發(fā)生反應(yīng)的材質(zhì),如不銹鋼等。在設(shè)備安裝完成后,進(jìn)行嚴(yán)格的調(diào)試和試運(yùn)行,檢查設(shè)備的密封性、加熱系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等是否正常工作。
惰性氣體準(zhǔn)備:由于光固化劑可能具有易燃易爆的特性,且需要在無氧環(huán)境下進(jìn)行干燥,因此需要準(zhǔn)備足量的惰性氣體,如氮?dú)狻T诟稍锵到y(tǒng)啟動(dòng)前,用惰性氣體對系統(tǒng)進(jìn)行置換,將系統(tǒng)內(nèi)的空氣排出,使氧氣含量降低到安全范圍內(nèi)。同時(shí),設(shè)置氧氣傳感器等監(jiān)測設(shè)備,實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)的氧氣含量,確保干燥過程的安全。
溶劑回收系統(tǒng)準(zhǔn)備:設(shè)置好溶劑回收系統(tǒng),包括冷凝器、儲罐等設(shè)備。冷凝器的選型和設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)甲醇溶劑的特性和蒸發(fā)量進(jìn)行,確保能夠有效地將甲醇溶劑冷凝回收。儲罐應(yīng)具有足夠的容量和良好的密封性,以便儲存回收的甲醇溶劑。
(3) 干燥過程控制階段
溫度控制:根據(jù)光固化劑的熱穩(wěn)定性和干燥要求,精que控制干燥機(jī)的進(jìn)風(fēng)溫度和出風(fēng)溫度。進(jìn)風(fēng)溫度是影響干燥速度和干燥效果的重要因素,一般來說,進(jìn)風(fēng)溫度越高,干燥速度越快,但過高的溫度可能會導(dǎo)致光引發(fā)劑發(fā)生分解或變質(zhì)。因此,需要通過實(shí)驗(yàn)確定合適的進(jìn)風(fēng)溫度范圍,并在干燥過程中保持溫度的穩(wěn)定性。出風(fēng)溫度則可以反映物料的干燥程度,當(dāng)出風(fēng)溫度達(dá)到一定值且穩(wěn)定一段時(shí)間后,可以判斷物料已經(jīng)干燥完成。
風(fēng)量控制:合理控制干燥機(jī)的通風(fēng)量,確保物料能夠在沸騰狀態(tài)下與熱空氣充分接觸,提高干燥效率。風(fēng)量過大可能會導(dǎo)致物料過度飛揚(yáng),增加物料的損失和粉塵排放;風(fēng)量過小則會影響物料的沸騰效果,降低干燥速度。可以通過調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速或設(shè)置風(fēng)門等方式來控制風(fēng)量。
干燥時(shí)間控制:根據(jù)物料的含濕量、干燥速度等因素,確定合適的干燥時(shí)間。干燥時(shí)間過短,物料可能無法完全干燥,導(dǎo)致溶劑殘留量超標(biāo);干燥時(shí)間過長,不僅會增加能源消耗,還可能會影響物料的質(zhì)量。可以通過在線監(jiān)測物料的濕度或重量等參數(shù),實(shí)時(shí)掌握物料的干燥程度,以便及時(shí)調(diào)整干燥時(shí)間。
(4) 出料與后處理階段
出料操作:在干燥完成后,采用密閉的出料方式,避免物料與外界空氣接觸。例如,可以使用翻板機(jī)構(gòu)和密閉輸送系統(tǒng)等設(shè)備,在全密閉條件下將干燥后的物料排出干燥機(jī)。
物料冷卻:出料后的物料溫度較高,需要進(jìn)行冷卻處理。可以采用自然冷卻或強(qiáng)制冷卻的方式,如使用冷卻風(fēng)機(jī)或水冷裝置等,將物料冷卻至合適的溫度,以便后續(xù)的包裝和儲存。
質(zhì)量檢測:對干燥后的光固化劑進(jìn)行質(zhì)量檢測,包括溶劑殘留量、粒度分布、純度等指標(biāo)的檢測。只有符合質(zhì)量要求的產(chǎn)品才能進(jìn)入下一道工序或包裝儲存。
(5) 系統(tǒng)清潔與維護(hù)階段
系統(tǒng)清潔:定期對干燥系統(tǒng)進(jìn)行清潔,包括干燥機(jī)內(nèi)部、管道、冷凝器、儲罐等設(shè)備。清除設(shè)備內(nèi)部的積塵、物料殘留和污垢,以保證設(shè)備的正常運(yùn)行和干燥效果。可以使用高壓氣體吹掃、清洗劑清洗等方式進(jìn)行清潔。
設(shè)備維護(hù):對干燥系統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行定期維護(hù)和保養(yǎng),包括檢查設(shè)備的密封性、磨損情況、電氣系統(tǒng)等。及時(shí)更換磨損的部件,修復(fù)故障設(shè)備,確保設(shè)備的性能和使用壽命。同時(shí),建立設(shè)備的維護(hù)記錄和檔案,以便對設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行跟蹤和管理。
半導(dǎo)體光刻膠重要成分光固化劑甲醇溶劑蒸發(fā)專用閉路循環(huán)沸騰干燥機(jī) 技術(shù)優(yōu)點(diǎn)
(1) 安全性高
惰性氣體保護(hù):設(shè)備內(nèi)部充入惰性氣體(如氮?dú)猓纬蔁o氧或低氧環(huán)境。對于半導(dǎo)體光刻膠重要成分光固化劑這種可能易燃易爆的物料,可有效避免在干燥過程中因接觸氧氣而發(fā)生起火或爆炸事故,保障生產(chǎn)安全。
嚴(yán)格的密封設(shè)計(jì):系統(tǒng)全封閉,所有部位包括管道接口、箱體進(jìn)出風(fēng)口等都嚴(yán)格密封,既防止外界空氣進(jìn)入系統(tǒng),又避免內(nèi)部氣體泄漏,確保整個(gè)干燥過程在安全的環(huán)境下進(jìn)行。
(2) 溶劑回收效率高
高效冷凝回收:濕物料中含有的甲醇溶劑氣化后,與惰性氣體一同進(jìn)入冷凝器。冷凝器能夠?qū)⑷苊礁咝Ю淠梢后w,回收率可達(dá)95%以上。回收的甲醇溶劑可以再次循環(huán)使用,既節(jié)約了成本,又減少了資源浪費(fèi)。
環(huán)保wu污染:由于溶劑得到有效回收,基本不會有尾氣排放對環(huán)境造成污染,符合環(huán)保要求。
(3) 干燥效果好
充分的氣固接觸:在干燥機(jī)內(nèi),熱惰性氣體與濕物料充分接觸,物料呈沸騰狀態(tài),使得物料顆粒之間的空隙增大,熱氣體能夠深入到顆粒內(nèi)部,增大了傳熱傳質(zhì)面積,從而加速了物料中水分的蒸發(fā),干燥效率高、速度快。
均勻干燥:設(shè)備內(nèi)部的攪拌裝置或特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),能夠使物料均勻分散,避免了局部過熱或干燥不均勻的情況,保證了干燥后物料的質(zhì)量。
適應(yīng)易吸潮物料:閉路循環(huán)使得干燥機(jī)內(nèi)部熱濕氣體經(jīng)過冷凝除濕后,氣體內(nèi)的濕度低,干燥能力變強(qiáng),對于光引發(fā)劑這類對濕度環(huán)境敏感、易吸潮的物料,能夠達(dá)到良好的干燥效果。
(4) 操作便捷、自動(dòng)化程度高:
智能控制:系統(tǒng)采用 PLC 編程控制,人機(jī)界面中文屏幕顯示操作,可輸入配方參數(shù),程序自動(dòng)運(yùn)行,操作方便穩(wěn)定,并且具備嚴(yán)格的互鎖功能,不致產(chǎn)生誤操作。同時(shí),還可以實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制干燥過程中的溫度、壓力、氧氣含量等參數(shù),確保干燥過程的精準(zhǔn)性和穩(wěn)定性。
出料方便:帶有翻板機(jī)構(gòu)等出料裝置,能夠?qū)崿F(xiàn)全密閉條件下的出料,降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,并且避免了物料在出料過程中與外界空氣接觸,保證了物料的質(zhì)量和生產(chǎn)環(huán)境的清潔。
(5) 設(shè)備清潔方便:設(shè)備為全密閉結(jié)構(gòu),無死角,清洗時(shí)方便迅速,能夠有效清除設(shè)備內(nèi)部的積塵、物料殘留和污垢,避免了不同批次物料之間的交叉污染,符合 GMP 標(biāo)準(zhǔn)要求。
(6) 節(jié)能降耗
風(fēng)機(jī)功率降低:工作時(shí)內(nèi)部只需微正壓,風(fēng)壓低,設(shè)備配用的風(fēng)機(jī)功率降低,節(jié)約了能源。同時(shí),風(fēng)機(jī)功率降低后,設(shè)備的噪音也相應(yīng)減小。
熱量回收利用:在閉路循環(huán)系統(tǒng)中,熱量可以在一定程度上得到回收利用,減少了能源的消耗。