No campo da alta tecnoloxía da fabricación de semicondutores, cada paso require unha precisión e limpeza excepcionais. Os selos de goma especiais, como compoñentes críticos que garanten un funcionamento estable dos equipos de produción e manteñen un ambiente de produción altamente limpo, teñen un impacto directo no rendemento e no rendemento dos produtos semicondutores. Hoxe, afondaremos en como os selos de goma especiais, como o fluorocaucho e o perfluoroelastómero, desempeñan un papel crucial na fabricación de semicondutores.
I. Os estritos requisitos dos entornos de fabricación de semicondutores
A fabricación de semicondutores realízase normalmente en salas limpas, onde os requisitos de limpeza ambiental son extremadamente altos. Mesmo as partículas máis pequenas de contaminantes poden causar curtocircuítos nos chips ou outros defectos de rendemento. Ademais, o proceso de fabricación implica o uso dunha variedade de produtos químicos altamente corrosivos, como fotorresistentes, solucións de gravado e fluídos de limpeza. Ademais, algúns pasos do proceso experimentan flutuacións significativas de temperatura e presión. Por exemplo, os procesos de gravado e implantación de ións xeran altas temperaturas e presións dentro do equipo. Ademais, os precipitados dos selos poden ter un impacto grave na fabricación de semicondutores. Mesmo cantidades residuais de precipitados poden contaminar materiais ou procesos semicondutores, interrompendo a precisión do proceso de produción.
II. As funcións clave dos selos de goma especiais
1. Prevención da contaminación por partículas: as xuntas de goma especiais impiden eficazmente que o po, as impurezas e outras partículas do ambiente externo entren no equipo, mantendo un ambiente limpo. Tomando como exemplo as xuntas de perfluoroelastómero, a súa superficie lisa resiste a absorción de partículas. A súa excelente flexibilidade permítelles axustarse firmemente aos compoñentes do equipo, formando unha barreira de selado fiable e garantindo que o proceso de fabricación de semicondutores estea libre de contaminación por partículas.
2. Resistencia á corrosión química: Os selos como os de fluorocarbono e perfluoroelastómero ofrecen unha excelente resistencia aos reactivos químicos que se empregan habitualmente na fabricación de semicondutores. Os selos de fluorocarbono son resistentes ás solucións ácidas e alcalinas habituais e aos solventes orgánicos, mentres que os selos de perfluoroelastómero son particularmente estables en ambientes químicos altamente oxidantes e corrosivos. Por exemplo, nos procesos de gravado húmido, os selos de perfluoroelastómero poden soportar o contacto prolongado con solucións de gravado altamente ácidas sen corrosión, o que garante o selado e a estabilidade do equipo.
3. Adaptación ás flutuacións de temperatura e presión: Os equipos de fabricación de semicondutores experimentan frecuentes flutuacións de temperatura e presión durante o funcionamento. Os selos de goma especiais requiren unha excelente resistencia a altas e baixas temperaturas, así como unha excelente elasticidade e resistencia á presión. Os selos de goma fluorada manteñen unha excelente elasticidade e propiedades de selado dentro dun determinado rango de temperatura, adaptándose ás flutuacións de temperatura durante as diferentes etapas de procesamento. Os selos de perfluoroelastómero, por outra banda, non só soportan altas temperaturas, senón que tamén resisten a endurecerse ou volverse fráxiles a baixas temperaturas, mantendo un rendemento de selado fiable e garantindo o funcionamento normal dos equipos en diversas condicións de funcionamento complexas.
4. Control do risco de precipitación: O control da precipitación das xuntas é crucial na fabricación de semicondutores. As xuntas de goma especiais, como o fluoroelastómero e o perfluoroelastómero, utilizan formulacións e procesos de produción optimizados para minimizar o uso de varios aditivos, reducindo así a probabilidade de precipitación de impurezas como pequenas moléculas orgánicas e ións metálicos durante o proceso de fabricación. Estas características de baixa precipitación garanten que as xuntas non se convertan nunha fonte potencial de contaminación, mantendo o ambiente ultralimpo necesario para a fabricación de semicondutores.
III. Requisitos de rendemento e criterios de selección para selos de goma especiais
1. Propiedades relacionadas coa limpeza: a rugosidade superficial, a volatilidade e a liberación de partículas son indicadores clave dos selos. Os selos con baixa rugosidade superficial son menos propensos á acumulación de partículas, mentres que a baixa volatilidade reduce o risco de emisións de gases orgánicos dos selos en ambientes de alta temperatura. Ao seleccionar selos, priorice os produtos con tratamentos superficiais especiais que ofrezan baixa volatilidade e emisión de partículas. Por exemplo, os selos de perfluoroelastómero tratados con plasma ofrecen unha superficie máis lisa e reducen eficazmente a volatilidade. Ademais, preste atención ás propiedades de liberación do selo e seleccione produtos que se someteron a rigorosas probas de liberación para garantir que non emitan emisións nocivas en ambientes de fabricación de semicondutores.
2. Compatibilidade química: seleccione o material de goma axeitado en función dos reactivos químicos específicos que se atopan durante a fabricación de semicondutores. Os diferentes tipos de fluoroelastómero e perfluoroelastómero teñen unha resistencia variable a diferentes produtos químicos. Para os procesos que impliquen ácidos oxidantes fortes, débense seleccionar selos de perfluoroelastómero altamente oxidantes. Para os procesos que impliquen solventes orgánicos xerais, os selos de fluoroelastómero poden ser unha opción máis rendible.
3. Propiedades físicas: inclúen a dureza, o módulo elástico e a deformación por compresión. Os selos con dureza moderada garanten un bo selado á vez que facilitan a instalación e a extracción. O módulo elástico e a deformación por compresión reflicten a estabilidade do rendemento dun selo baixo tensión a longo prazo. En ambientes de alta temperatura e alta presión, débense seleccionar selos con deformación por compresión mínima para garantir un rendemento de selado estable a longo prazo.
IV. Análise de casos de aplicación práctica
Un coñecido fabricante de semicondutores experimentaba frecuentes procesos de corrosión e envellecemento das xuntas de goma convencionais no equipo de gravado da súa liña de fabricación de chips. Isto provocaba fugas internas, o que afectaba á eficiencia da produción e reducía significativamente o rendemento dos chips debido á contaminación por partículas. Ademais, as xuntas convencionais liberaban grandes cantidades de impurezas orgánicas durante o proceso de alta temperatura, contaminando o material semicondutor e provocando un rendemento inestable do produto. Despois de substituílas por xuntas de perfluoroelastómero fabricadas pola nosa empresa, a estabilidade operativa do equipo mellorou significativamente. Tras un ano de monitorización operativa continua, as xuntas non mostraron signos de corrosión nin envellecemento, mantendo un interior moi limpo e aumentando o rendemento dos chips do 80 % a máis do 95 %. Isto conseguiuse grazas á excelente resistencia química das xuntas de perfluoroelastómero, ás súas características de baixa precipitación e ás súas excelentes propiedades físicas, o que resultou en importantes beneficios económicos para a empresa.
Conclusión: Na industria de fabricación de semicondutores, que busca unha precisión e limpeza extremas, os selos de goma especiais desempeñan un papel indispensable. Os selos de goma especiais, como o fluoropolímero e o perfluoroelastómero, co seu rendemento superior, incluído un control estrito da precipitación, proporcionan un selado fiable para os equipos de fabricación de semicondutores, axudando á industria a avanzar continuamente cara a niveis tecnolóxicos máis altos.
Data de publicación: 17 de outubro de 2025