En el camp d'alta tecnologia de la fabricació de semiconductors, cada pas requereix una precisió i una neteja excepcionals. Els segells de cautxú especialitzats, com a components crítics que garanteixen un funcionament estable dels equips de producció i mantenen un entorn de producció altament net, tenen un impacte directe en el rendiment i el rendiment dels productes semiconductors. Avui, aprofundirem en com els segells de cautxú especialitzats, com ara el fluorocautxú i el perfluoroelastòmer, tenen un paper crucial en la fabricació de semiconductors.
I. Els requisits estrictes dels entorns de fabricació de semiconductors
La fabricació de semiconductors es duu a terme normalment en sales blanques, on els requisits de neteja ambiental són extremadament alts. Fins i tot petites partícules de contaminants poden causar curtcircuits en els xips o altres defectes de rendiment. A més, el procés de fabricació implica l'ús d'una varietat de productes químics altament corrosius, com ara fotoresistències, solucions de gravat i fluids de neteja. A més, alguns passos del procés experimenten fluctuacions significatives de temperatura i pressió. Per exemple, els processos de gravat i implantació d'ions generen altes temperatures i pressions dins de l'equip. A més, els precipitats dels segells poden tenir un impacte greu en la fabricació de semiconductors. Fins i tot petites quantitats de precipitats poden contaminar materials o processos semiconductors, interrompent la precisió del procés de producció.
II. Les funcions clau dels segells de cautxú especials
1. Prevenció de la contaminació per partícules: els segells de goma especialitzats bloquegen eficaçment la pols, les impureses i altres partícules de l'entorn extern perquè no entrin a l'equip, mantenint un entorn net. Prenent com a exemple els segells de perfluoroelastòmer, la seva superfície llisa resisteix l'absorció de partícules. La seva excel·lent flexibilitat els permet ajustar-se perfectament als components de l'equip, formant una barrera de segellat fiable i garantint que el procés de fabricació de semiconductors estigui lliure de contaminació per partícules.
2. Resistència a la corrosió química: Els segells com el fluorocarboni i el perfluoroelastòmer ofereixen una excel·lent resistència als reactius químics que s'utilitzen habitualment en la fabricació de semiconductors. Els segells de fluorocarboni són resistents a les solucions àcides i alcalines comunes i als dissolvents orgànics, mentre que els segells de perfluoroelastòmer són particularment estables en entorns químics altament oxidants i corrosius. Per exemple, en processos de gravat humit, els segells de perfluoroelastòmer poden suportar el contacte prolongat amb solucions de gravat altament àcides sense corrosió, garantint el segellat i l'estabilitat de l'equip.
3. Adaptació a les fluctuacions de temperatura i pressió: Els equips de fabricació de semiconductors experimenten fluctuacions freqüents de temperatura i pressió durant el funcionament. Els segells de cautxú especialitzats requereixen una excel·lent resistència a altes i baixes temperatures, així com una excel·lent elasticitat i resistència a la pressió. Els segells de fluorocautxú mantenen una excel·lent elasticitat i propietats de segellat dins d'un cert rang de temperatura, adaptant-se a les fluctuacions de temperatura durant les diferents etapes de processament. Els segells de perfluoroelastòmer, en canvi, no només resisteixen les altes temperatures, sinó que també resisteixen la duresa o la fragilitat a baixes temperatures, mantenint un rendiment de segellat fiable i garantint el funcionament normal dels equips en diverses condicions de funcionament complexes.
4. Control del risc de precipitació: El control de la precipitació dels segells és crucial en la fabricació de semiconductors. Els segells de cautxú especialitzats, com ara el fluoroelastòmer i el perfluoroelastòmer, utilitzen formulacions i processos de producció optimitzats per minimitzar l'ús de diversos additius, reduint així la probabilitat de precipitació d'impureses com ara petites molècules orgàniques i ions metàl·lics durant el procés de fabricació. Aquestes característiques de baixa precipitació garanteixen que els segells no es converteixin en una font potencial de contaminació, mantenint l'entorn ultranet necessari per a la fabricació de semiconductors.
III. Requisits de rendiment i criteris de selecció per a segells de cautxú especials
1. Propietats relacionades amb la neteja: La rugositat superficial, la volatilitat i l'alliberament de partícules són indicadors clau dels segells. Els segells amb baixa rugositat superficial són menys propensos a l'acumulació de partícules, mentre que la baixa volatilitat redueix el risc d'emissions de gasos orgànics dels segells en entorns d'alta temperatura. A l'hora de seleccionar segells, prioritzeu productes amb tractaments superficials especials que ofereixin baixa volatilitat i emissió de partícules. Per exemple, els segells de perfluoroelastòmer tractats amb plasma ofereixen una superfície més llisa i redueixen eficaçment la volatilitat. A més, presteu atenció a les propietats d'alliberament del segell i seleccioneu productes que s'hagin sotmès a proves d'alliberament rigoroses per garantir que no emetin emissions nocives en entorns de fabricació de semiconductors.
2. Compatibilitat química: seleccioneu el material de cautxú adequat en funció dels reactius químics específics que es troben durant la fabricació de semiconductors. Els diferents tipus de fluoroelastòmer i perfluoroelastòmer tenen una resistència variable a diferents productes químics. Per als processos que impliquen àcids oxidants forts, s'han de seleccionar segells de perfluoroelastòmer altament oxidants. Per als processos que impliquen dissolvents orgànics generals, els segells de fluoroelastòmer poden ser una opció més rendible.
3. Propietats físiques: Aquestes inclouen la duresa, el mòdul elàstic i la deformació de compressió. Els segells amb una duresa moderada garanteixen un bon segellat alhora que faciliten la instal·lació i la retirada. El mòdul elàstic i la deformació de compressió reflecteixen l'estabilitat del rendiment d'un segellat sota esforç a llarg termini. En entorns d'alta temperatura i alta pressió, s'han de seleccionar segells amb una deformació de compressió mínima per garantir un rendiment de segellat estable a llarg termini.
IV. Anàlisi de casos d'aplicació pràctica
Un conegut fabricant de semiconductors experimentava una freqüent corrosió i envelliment dels segells de goma convencionals a l'equip de gravat de la seva línia de fabricació de xips. Això provocava fuites internes, afectant l'eficiència de la producció i reduint significativament el rendiment dels xips a causa de la contaminació de partícules. A més, els segells convencionals alliberaven grans quantitats d'impureses orgàniques durant el procés d'alta temperatura, contaminant el material semiconductor i causant un rendiment inestable del producte. Després de substituir-los per segells de perfluoroelastòmer fabricats per la nostra empresa, l'estabilitat operativa de l'equip va millorar significativament. Després d'un any de monitorització operativa contínua, els segells no van mostrar signes de corrosió ni envelliment, mantenint un interior molt net i augmentant el rendiment dels xips del 80% a més del 95%. Això es va aconseguir gràcies a l'excel·lent resistència química dels segells de perfluoroelastòmer, les seves característiques de baixa precipitació i les seves excel·lents propietats físiques, la qual cosa va resultar en importants beneficis econòmics per a l'empresa.
Conclusió: En la indústria de fabricació de semiconductors, que busca una precisió i una neteja extremes, els segells de cautxú especials tenen un paper indispensable. Els segells de cautxú especials com el fluoropolímer i el perfluoroelastòmer, amb el seu rendiment superior, inclòs un control estricte de la precipitació, proporcionen un segellat fiable per als equips de fabricació de semiconductors, ajudant la indústria a avançar contínuament cap a nivells tecnològics més alts.
Data de publicació: 17 d'octubre de 2025