Във високотехнологичната област на производството на полупроводници всяка стъпка изисква изключителна прецизност и чистота. Специалните гумени уплътнения, като критични компоненти, които осигуряват стабилна работа на производственото оборудване и поддържат високо чиста производствена среда, имат пряко въздействие върху добива и производителността на полупроводниковите продукти. Днес ще разгледаме как специалните гумени уплътнения, като флуорокаучук и перфлуороеластомер, играят ключова роля в производството на полупроводници.
I. Строгите изисквания на производствените среди за полупроводници
Производството на полупроводници обикновено се извършва в чисти помещения, където изискванията за чистота на околната среда са изключително високи. Дори малки частици замърсители могат да причинят късо съединение на чиповете или други дефекти в производителността. Освен това, производственият процес включва използването на различни силно корозивни химикали, като фоторезисти, разтвори за ецване и почистващи течности. Освен това, някои етапи от процеса претърпяват значителни колебания на температурата и налягането. Например, процесите на ецване и йонна имплантация генерират високи температури и налягания в оборудването. Освен това, утайките от уплътненията могат да окажат сериозно въздействие върху производството на полупроводници. Дори следи от утайки могат да замърсят полупроводниковите материали или процеси, нарушавайки точността на производствения процес.
II. Ключовите роли на специализираните гумени уплътнения
1. Предотвратяване на замърсяване с частици: Специалните гумени уплътнения ефективно блокират навлизането на прах, примеси и други частици от външната среда в оборудването, поддържайки чиста среда. Вземайки за пример перфлуороеластомерните уплътнения, тяхната гладка повърхност е устойчива на абсорбция на частици. Отличната им гъвкавост им позволява да прилягат плътно към компонентите на оборудването, образувайки надеждна уплътнителна бариера и гарантирайки, че производственият процес на полупроводници е без замърсяване с частици.
2. Устойчивост на химическа корозия: Уплътнения като флуоровъглерод и перфлуороеластомер предлагат отлична устойчивост на химичните реактиви, често използвани в производството на полупроводници. Флуоровъглеродните уплътнения са устойчиви на обичайни киселинни и алкални разтвори и органични разтворители, докато перфлуороеластомерните уплътнения са особено стабилни в силно окислителни и корозивни химически среди. Например, при процеси на мокро ецване, перфлуороеластомерните уплътнения могат да издържат на продължителен контакт със силно киселинни разтвори за ецване без корозия, осигурявайки уплътняването и стабилността на оборудването.
3. Адаптиране към температурни и напречни колебания: Оборудването за производство на полупроводници е подложено на чести температурни и напречни колебания по време на работа. Специалните гумени уплътнения изискват отлична устойчивост на високи и ниски температури, както и отлична еластичност и устойчивост на налягане. Флуорокаучуковите уплътнения поддържат отлична еластичност и уплътнителни свойства в определен температурен диапазон, адаптирайки се към температурните колебания по време на различните етапи на обработка. Перфлуороеластомерните уплътнения, от друга страна, не само издържат на високи температури, но и не се втвърдяват или чупят при ниски температури, поддържайки надеждни уплътнителни характеристики и осигурявайки нормална работа на оборудването при различни сложни експлоатационни условия.
4. Контролиране на риска от утаяване: Контролирането на утаяването от уплътненията е от решаващо значение в производството на полупроводници. Специалните гумени уплътнения, като флуороеластомер и перфлуороеластомер, използват оптимизирани формули и производствени процеси, за да се сведе до минимум употребата на различни добавки, като по този начин се намалява вероятността от утаяване на примеси, като малки органични молекули и метални йони по време на производствения процес. Тези характеристики на ниско утаяване гарантират, че уплътненията не се превръщат в потенциален източник на замърсяване, поддържайки ултрачистата среда, необходима за производството на полупроводници.
III. Изисквания за производителност и критерии за избор на специални гумени уплътнения
1. Свойства, свързани с чистотата: Грапавостта на повърхността, летливостта и отделянето на частици са ключови показатели за уплътненията. Уплътненията с ниска грапавост на повърхността са по-малко склонни към натрупване на частици, докато ниската летливост намалява риска от емисии на органични газове от уплътненията във високотемпературни среди. Когато избирате уплътнения, давайте приоритет на продукти със специални обработки на повърхността, които предлагат ниска летливост и емисии на частици. Например, плазмено обработените перфлуороеластомерни уплътнения предлагат по-гладка повърхност и ефективно намаляват летливостта. Също така, обърнете внимание на свойствата на отделяне на уплътнението и изберете продукти, които са преминали през строги тестове за отделяне, за да се гарантира, че не отделят вредни емисии в производствени среди на полупроводници.
2. Химична съвместимост: Изберете подходящ каучуков материал въз основа на специфичните химични реактиви, срещани по време на производството на полупроводници. Различните видове флуороеластомери и перфлуороеластомери имат различна устойчивост на различни химикали. За процеси, включващи силни окислителни киселини, трябва да се изберат силно окислителни перфлуороеластомерни уплътнения. За процеси, включващи общи органични разтворители, флуороеластомерните уплътнения може да са по-рентабилен вариант.
3. Физически свойства: Те включват твърдост, модул на еластичност и компресионна деформация. Уплътненията с умерена твърдост осигуряват добро уплътнение, като същевременно улесняват монтажа и демонтажа. Модулът на еластичност и компресионната деформация отразяват стабилността на работата на уплътнението при дългосрочно натоварване. В среда с висока температура и високо налягане трябва да се избират уплътнения с минимална компресионна деформация, за да се осигури дългосрочна и стабилна уплътнителна работа.
IV. Анализ на казуса с практическо приложение
Известен производител на полупроводници е имал проблеми с честа корозия и стареене на конвенционалните гумени уплътнения в оборудването за ецване на своята линия за производство на чипове. Това е довело до вътрешни течове, което е повлияло на ефективността на производството и е намалило значително добива на чипове поради замърсяване с частици. Освен това, конвенционалните уплътнения са отделяли големи количества органични примеси по време на високотемпературния процес, замърсявайки полупроводниковия материал и причинявайки нестабилна производителност на продукта. След замяната им с перфлуороеластомерни уплътнения, произведени от нашата компания, оперативната стабилност на оборудването се е подобрила значително. След една година непрекъснато оперативно наблюдение, уплътненията не са показали признаци на корозия или стареене, поддържайки високо чиста вътрешна част и увеличавайки добива на чипове от 80% на над 95%. Това е постигнато благодарение на отличната химическа устойчивост, ниските характеристики на утаяване и отличните физични свойства на перфлуороеластомерните уплътнения, което е довело до значителни икономически ползи за компанията.
Заключение: В индустрията за производство на полупроводници, която се стреми към изключителна прецизност и чистота, специалните гумени уплътнения играят незаменима роля. Специалните гумени уплътнения като флуорополимер и перфлуореластомер, с превъзходните си характеристики, включително строг контрол върху утаяването, осигуряват надеждно уплътняване за оборудване за производство на полупроводници, помагайки на индустрията непрекъснато да се развива към по-високи технологични нива.
Време на публикуване: 17 октомври 2025 г.