У высокатэхналагічнай галіне вытворчасці паўправаднікоў кожны крок патрабуе выключнай дакладнасці і чысціні. Спецыяльныя гумовыя ўшчыльняльнікі, як найважнейшыя кампаненты, якія забяспечваюць стабільную працу вытворчага абсталявання і падтрымліваюць высокачыстыя вытворчае асяроддзе, непасрэдна ўплываюць на выхад і прадукцыйнасць паўправадніковых вырабаў. Сёння мы паглыбімся ў тое, як спецыяльныя гумовыя ўшчыльняльнікі, такія як фторкаўчук і перфторэластамер, адыгрываюць вырашальную ролю ў вытворчасці паўправаднікоў.
I. Жорсткія патрабаванні да асяроддзяў вытворчасці паўправадніковых прылад
Вытворчасць паўправаднікоў звычайна праводзіцца ў чыстых памяшканнях, дзе патрабаванні да чысціні навакольнага асяроддзя надзвычай высокія. Нават драбнюткія часціцы забруджванняў могуць выклікаць кароткае замыканне чыпа або іншыя дэфекты прадукцыйнасці. Акрамя таго, вытворчы працэс уключае выкарыстанне розных высокаагрэсіўных хімічных рэчываў, такіх як фотарэзісты, растворы для травлення і ачышчальныя вадкасці. Больш за тое, некаторыя этапы працэсу сутыкаюцца са значнымі ваганнямі тэмпературы і ціску. Напрыклад, працэсы травлення і іённай імплантацыі ствараюць высокія тэмпературы і ціск у абсталяванні. Акрамя таго, асадкі з ушчыльненняў могуць аказаць сур'ёзны ўплыў на вытворчасць паўправаднікоў. Нават слядовыя колькасці асадкаў могуць забруджваць паўправадніковыя матэрыялы або працэсы, парушаючы дакладнасць вытворчага працэсу.
II. Ключавыя ролі спецыяльных гумовых ушчыльняльнікаў
1. Прадухіленне забруджвання часціцамі: спецыяльныя гумовыя ўшчыльняльнікі эфектыўна блакуюць трапленне пылу, прымешак і іншых часціц з навакольнага асяроддзя ў абсталяванне, падтрымліваючы чысціню навакольнага асяроддзя. Напрыклад, перфторэластамерныя ўшчыльняльнікі маюць гладкую паверхню, якая супрацьстаіць паглынанню часціц. Іх выдатная гнуткасць дазваляе ім шчыльна прылягаць да кампанентаў абсталявання, утвараючы надзейны герметызацыйны бар'ер і гарантуючы, што працэс вытворчасці паўправаднікоў не будзе забруджвацца часціцамі.
2. Устойлівасць да хімічнай карозіі: такія ўшчыльняльнікі, як фторвуглярод і перфторэластамер, валодаюць выдатнай устойлівасцю да хімічных рэагентаў, якія звычайна выкарыстоўваюцца ў вытворчасці паўправаднікоў. Фторвугляродныя ўшчыльняльнікі ўстойлівыя да звычайных кіслотных і шчолачных раствораў і арганічных растваральнікаў, у той час як перфторэластамерныя ўшчыльняльнікі асабліва ўстойлівыя ў высокаакісляльных і агрэсіўных хімічных асяроддзях. Напрыклад, у працэсах мокрага травлення перфторэластамерныя ўшчыльняльнікі могуць вытрымліваць працяглы кантакт з высокакіслымі растворамі травлення без карозіі, забяспечваючы герметычнасць і стабільнасць абсталявання.
3. Адаптацыя да ваганняў тэмпературы і ціску: Абсталяванне для вытворчасці паўправаднікоў падчас працы сутыкаецца з частымі ваганнямі тэмпературы і ціску. Спецыяльныя гумовыя ўшчыльняльнікі патрабуюць выдатнай устойлівасці да высокіх і нізкіх тэмператур, а таксама выдатнай эластычнасці і ўстойлівасці да ціску. Фторкаучукавыя ўшчыльняльнікі захоўваюць выдатную эластычнасць і герметычныя ўласцівасці ў пэўным дыяпазоне тэмператур, адаптуючыся да ваганняў тэмпературы на розных этапах апрацоўкі. Перфторэластамерныя ўшчыльняльнікі, з іншага боку, не толькі вытрымліваюць высокія тэмпературы, але і ўстойлівыя да зацвярдзення або далікатнасці пры нізкіх тэмпературах, захоўваючы надзейную герметычнасць і забяспечваючы нармальную працу абсталявання ў розных складаных умовах эксплуатацыі.
4. Кантроль рызыкі ападкаў: кантроль ападкаў з ушчыльняльнікаў мае вырашальнае значэнне ў вытворчасці паўправаднікоў. Спецыяльныя гумовыя ўшчыльняльнікі, такія як фторэластамер і перфторэластамер, выкарыстоўваюць аптымізаваныя рэцэптуры і вытворчыя працэсы, каб мінімізаваць выкарыстанне розных дабавак, тым самым зніжаючы верагоднасць ападкаў прымешак, такіх як малыя арганічныя малекулы і іоны металаў, падчас вытворчага працэсу. Гэтыя характарыстыкі нізкага ўзроўню ападкаў гарантуюць, што ўшчыльняльнікі не стануць патэнцыйнай крыніцай забруджвання, падтрымліваючы звышчыстае асяроддзе, неабходнае для вытворчасці паўправаднікоў.
III. Патрабаванні да эксплуатацыйных характарыстык і крытэрыі выбару спецыяльных гумовых ушчыльняльнікаў
1. Уласцівасці, звязаныя з чысцінёй: шурпатасць паверхні, лятучасць і вызваленне часціц з'яўляюцца ключавымі паказчыкамі ўшчыльненняў. Ушчыльненні з нізкай шурпатасцю паверхні менш схільныя да назапашвання часціц, а нізкая лятучасць зніжае рызыку выкідаў арганічных газаў з ушчыльненняў у асяроддзях з высокай тэмпературай. Пры выбары ўшчыльненняў аддавайце перавагу прадуктам са спецыяльнай апрацоўкай паверхні, якая забяспечвае нізкую лятучасць і выкід часціц. Напрыклад, плазменна апрацаваныя перфторэластамерныя ўшчыльненні забяспечваюць больш гладкую паверхню і эфектыўна зніжаюць лятучасць. Акрамя таго, звяртайце ўвагу на ўласцівасці ўшчыльненняў для адлучэння і выбірайце прадукты, якія прайшлі строгія выпрабаванні на адлучэнне, каб гарантаваць, што яны не вылучаюць шкодных выкідаў у асяроддзях вытворчасці паўправаднікоў.
2. Хімічная сумяшчальнасць: выбірайце адпаведны гумовы матэрыял у залежнасці ад канкрэтных хімічных рэагентаў, якія сустракаюцца падчас вытворчасці паўправаднікоў. Розныя тыпы фторэластамераў і перфторэластамераў маюць розную ўстойлівасць да розных хімічных рэчываў. Для працэсаў з моцнымі акісляльнымі кіслотамі неабходна выбіраць высокаакісляльныя перфторэластамерныя ўшчыльняльнікі. Для працэсаў з агульнымі арганічнымі растваральнікамі фторэластамерныя ўшчыльняльнікі могуць быць больш эканамічна выгадным варыянтам.
3. Фізічныя ўласцівасці: Да іх адносяцца цвёрдасць, модуль пругкасці і дэфармацыя пры сцісканні. Ушчыльняльнікі з умеранай цвёрдасцю забяспечваюць добрае ўшчыльненне, а таксама палягчаюць мантаж і дэмантаж. Модуль пругкасці і дэфармацыя пры сцісканні адлюстроўваюць стабільнасць прадукцыйнасці ўшчыльняльніка пры працяглых нагрузках. У асяроддзях з высокай тэмпературай і высокім ціскам варта выбіраць ушчыльняльнікі з мінімальнай дэфармацыяй пры сцісканні, каб забяспечыць доўгатэрміновую і стабільную працу ўшчыльняльніка.
IV. Аналіз выпадкаў практычнага прымянення
Вядомы вытворца паўправаднікоў сутыкаўся з частай карозіяй і старэннем звычайных гумовых ушчыльняльнікаў у абсталяванні для траўлення на сваёй лініі вытворчасці мікрасхем. Гэта прыводзіла да ўнутраных уцечак, што ўплывала на эфектыўнасць вытворчасці і значна зніжала выхад мікрасхем з-за забруджвання часціцамі. Акрамя таго, звычайныя ўшчыльняльнікі вылучалі вялікую колькасць арганічных прымешак падчас высокатэмпературнага працэсу, забруджваючы паўправадніковы матэрыял і выклікаючы нестабільную працу прадукту. Пасля іх замены на перфторэластамерныя ўшчыльняльнікі, вырабленыя нашай кампаніяй, стабільнасць працы абсталявання значна палепшылася. Пасля года бесперапыннага эксплуатацыйнага маніторынгу ўшчыльняльнікі не мелі прыкмет карозіі або старэння, падтрымлівалі высокую чысціню ўнутранай часткі і павялічылі выхад мікрасхем з 80% да больш чым 95%. Гэта было дасягнута дзякуючы выдатнай хімічнай устойлівасці перфторэластамерных ушчыльняльнікаў, нізкаму ўзроўню ападкаў і выдатным фізічным уласцівасцям, што прывяло да значных эканамічных выгод для кампаніі.
Выснова: У паўправадніковай прамысловасці, якая імкнецца да надзвычайнай дакладнасці і чысціні, спецыяльныя гумовыя ўшчыльняльнікі адыгрываюць незаменную ролю. Спецыяльныя гумовыя ўшчыльняльнікі, такія як фторпалімер і перфторэластамер, з іх выдатнымі характарыстыкамі, у тым ліку строгім кантролем ападкаў, забяспечваюць надзейную герметызацыю абсталявання для вытворчасці паўправаднікоў, дапамагаючы прамысловасці пастаянна прасоўвацца на больш высокі тэхналагічны ўзровень.
Час публікацыі: 17 кастрычніка 2025 г.