断熱ホースで半導体製造の課題を解決

絶縁ホースで半導体製造の課題を解決

Doug Nordstrom (ホース製品担当シニア プロダクト マネージャー) と Yoon Jiang (半導体担当リージョナル マーケット マネージャー)

半導体チップ製造の世界では、精度と清浄度が交差する優先事項です。チャンバー内の温度は、プロセスの安定性を確保するために最適なレベルに保つ必要があります。これは、プロセスガスの適切な流れを維持するために必要な極端な熱のために困難な場合があります。同時に、デリケートな製造プロセス中のチップのスループットを最大化するために、チャンバーを潜在的な汚染物質から完全に解放する必要があります。

理想的な製造環境の作成と維持には重要なエンジニアリングと設計が費やされるため、チップ製造プロセスをサポートするより「基本的な」コンポーネントを選択することの重要性を見落としがちです。世界中の製造業で無数の用途に使用されている単純な工業用ホースを考えてみましょう。半導体製造プロセスでは、生産プロセスに必要な環境を強力なチラーで調整するためにホースが一般的に使用されるため、ホースは重要な役割を果たします。

半導体プロセスの他のプロセスと同様に、最適な生産環境を維持するために適切なホースを選択する際に考慮すべき特別な考慮事項がいくつかあります。たとえば、ホースの適切な断熱度を選択することは、チップ製造中の温度を調整するだけでなく、運用における不要なリスクとコストを回避するためにも重要です。

コストと結果を最適化するために断熱ホース ソリューションを評価する際に考慮すべきいくつかの要素を以下に示します。

最適な流体温度制御の維持。 成膜チャンバー内の温度安定性は、効率的な半導体製造にとって重要です。これらの温度は、多くの場合、1 つまたは複数のホースによってポンプで送り出される冷却剤を利用する強力なチラーによって調整されます。適切に断熱されていない場合、冷却剤ホースはその安定性が損なわれる可能性のある領域の 1 つになる可能性があります。

流体温度はチラーから処理環境への輸送中に自然に上昇します。ホースに適切な断熱材が装備されていない場合、チラーがクーラントラインの温度上昇を補償していないと、チャンバー内の温度が最適なレベルにならない可能性があります。

一般的な産業用アプリケーションでは単に水を冷却剤として使用するだけですが、半導体アプリケーションではグリコールのような冷却剤を使用することが多く、温度が -40 ℃ に達することがあります。標準的な工業用ホースとは異なり、断熱ソリューションは、これらの超低温で流体を運ぶラインの温度制御を大幅に改善することができます。適切な温度を可能な限り効率的に維持することは、半導体メーカーにとって最大の関心事です。これは、チップ製造プロセスからの高品質の出力を維持し、エネルギー コストを最小限に抑えるためです。

結露対策。 断熱が不十分なホースは、暑い日にコップ一杯の氷水のように機能する可能性があります。ホースの表面温度が周囲の露点を下回ると、ホースの外側に結露が発生します。結露は、2 本のコールド ホースが近づきすぎた場合にも発生する可能性があり、互いの表面が分離されている場合よりも低温になります。

多くの産業用アプリケーションと同様に、結露は半導体メーカーにとって問題になる可能性があります。ホースが下張り床のような限られた領域を通って配線されている場合、結露からの検出されない滴りが、電子機器などの隣接する敏感な機器を危険にさらし、損傷を引き起こし、潜在的にプロセスのダウンタイムにつながる可能性があります。密閉されていない、人通りの多い場所では、結露水滴が付いたパイプやホースも滑りの危険を引き起こす可能性があります。

さらに、産業用アプリケーションの近くに小さな液体の水たまりが見つかった場合、原因の調査が必要になる可能性があり、不必要なダウンタイムやリソースの割り当てにつながる可能性があります。適切な断熱特性を持つホースを選択することで、結露やそれに伴う問題を防ぐことができます。

断熱ホースに求めるもの。 チラー用途の断熱ホースを選択する場合、低温用に特別に設計された素材を選択することが重要です。一部の断熱オプションは、高温と低温の両方の流体移送アプリケーションで使用できるように販売されている場合がありますが、実際には、使用されるプロセスに応じて、さまざまな種類の断熱材の性能が異なります。たとえば、柔軟なポリオレフィン熱収縮カバーを備えたホースは、高温流体用途により適した布で覆われた断熱ホースよりも低温用途で優れた性能を発揮することが実証されています。用途に最適な材料の種類とその理由を理解しているホース サプライヤを探して、最終使用環境での性能が最適化された断熱ホースのみを選択してください。

また、使用する断熱材に関係なく、最適なルーティングと設置のためにホースが十分に柔軟であることも重要です。たとえば、ホースの最小曲げ半径は断熱材によって変化してはならず、その曲げ能力によって断熱材の特性が損なわれてはなりません。輸送する流体の目標温度を適切に維持し、柔軟性があり、熱伝導率の低いエアロゲル断熱材を備えたホースなど、かさばりすぎないオプションを探してください。

最後に、アプリケーションに真の効率をもたらす断熱ホースは、必要なだけの断熱材を使用するホースです。万能のアプローチではなく、優れたホース サプライヤーは、アプリケーションの温度要件をコスト効率よく満たすことができるさまざまなレイヤリング オプションを提供できます。最良のシナリオでは、アプリケーションのパラメーターを要求し、方程式を使用して、特定のホースのニーズに適した断熱材の量を正確に決定します。

スマートで費用対効果の高いソリューション。 コストを削減したい半導体製造業者は、プロセスの中心にある高価な製造ツールの先に目を向け、目立たないが非常に費用対効果の高い改善の機会を施設全体で見つけることを検討する必要があります。低温流体移送用途向けの一連のホースを評価し、適切なホース断熱オプションを選択することは、価値のある作業であることが証明される可能性があります。

何から始めればよいかわからない場合は、スウェージロックがお手伝いします。私たちの目標は、お客様と協力してこれらのニーズを満たすことです。それは、お客様の要件に合わせて調整できるさまざまな断熱ホース オプションを提供することを意味するか、現場に来て、お客様の運用に真の効率をもたらす最良の機会についてアドバイスすることを意味します。お住まいの地域の認定販売およびサービス センターに連絡して、お客様のニーズについて話し合ってください。一緒に、お客様に適したソリューションを見つけてください。