Pusvadītāju ražošanas augsto tehnoloģiju jomā katrs solis prasa izcilu precizitāti un tīrību. Speciālie gumijas blīvējumi kā kritiski svarīgi komponenti, kas nodrošina ražošanas iekārtu stabilu darbību un uztur ļoti tīru ražošanas vidi, tieši ietekmē pusvadītāju izstrādājumu ražību un veiktspēju. Šodien mēs iedziļināsimies, kā tādi speciālie gumijas blīvējumi kā fluorgumijas un perfluorelastomēra blīvējumi spēlē izšķirošu lomu pusvadītāju ražošanā.
I. Stingrās pusvadītāju ražošanas vides prasības
Pusvadītāju ražošanu parasti veic tīrtelpās, kur vides tīrības prasības ir ārkārtīgi augstas. Pat sīkas piesārņotāju daļiņas var izraisīt mikroshēmu īsslēgumus vai citus veiktspējas defektus. Turklāt ražošanas procesā tiek izmantotas dažādas ļoti kodīgas ķīmiskas vielas, piemēram, fotorezisti, kodināšanas šķīdumi un tīrīšanas šķidrumi. Vēl vairāk, dažos procesa posmos ir ievērojamas temperatūras un spiediena svārstības. Piemēram, kodināšanas un jonu implantācijas procesi iekārtās rada augstu temperatūru un spiedienu. Turklāt nogulsnes no blīvējumiem var nopietni ietekmēt pusvadītāju ražošanu. Pat nelielos daudzumos nogulsnes var piesārņot pusvadītāju materiālus vai procesus, traucējot ražošanas procesa precizitāti.
II. Speciālo gumijas blīvējumu galvenās lomas
1. Daļiņu piesārņojuma novēršana: speciāli gumijas blīvējumi efektīvi bloķē putekļu, piemaisījumu un citu daļiņu iekļūšanu iekārtā no ārējās vides, tādējādi uzturot tīru vidi. Piemēram, perfluorelastomēru blīvējumi, to gludā virsma pretojas daļiņu absorbcijai. To lieliskā elastība ļauj tiem cieši piegult iekārtu komponentiem, veidojot uzticamu blīvējuma barjeru un nodrošinot, ka pusvadītāju ražošanas process ir brīvs no daļiņu piesārņojuma.
2. Izturība pret ķīmisko koroziju: tādi blīvējumi kā fluorogļūdeņradis un perfluorelastomērs piedāvā izcilu izturību pret ķīmiskajiem reaģentiem, ko parasti izmanto pusvadītāju ražošanā. Fluorogļūdeņraža blīvējumi ir izturīgi pret parastajiem skābajiem un sārmainajiem šķīdumiem un organiskajiem šķīdinātājiem, savukārt perfluorelastomēra blīvējumi ir īpaši stabili ļoti oksidējošā un kodīgā ķīmiskā vidē. Piemēram, mitrās kodināšanas procesos perfluorelastomēra blīvējumi var izturēt ilgstošu saskari ar ļoti skābiem kodināšanas šķīdumiem bez korozijas, nodrošinot iekārtas hermētiskumu un stabilitāti.
3. Pielāgošanās temperatūras un spiediena svārstībām: Pusvadītāju ražošanas iekārtas darbības laikā bieži piedzīvo temperatūras un spiediena svārstības. Speciāliem gumijas blīvējumiem ir nepieciešama lieliska izturība pret augstu un zemu temperatūru, kā arī lieliska elastība un spiediena izturība. Fluorkaučuka blīvējumi saglabā izcilu elastību un blīvēšanas īpašības noteiktā temperatūras diapazonā, pielāgojoties temperatūras svārstībām dažādos apstrādes posmos. Savukārt perfluorelastomēru blīvējumi ne tikai iztur augstu temperatūru, bet arī zemā temperatūrā nekļūst cieti vai trausli, saglabājot uzticamu blīvēšanas veiktspēju un nodrošinot iekārtu normālu darbību dažādos sarežģītos ekspluatācijas apstākļos.
4. Nokrišņu riska kontrole: Nokrišņu kontrole no blīvējumiem ir ļoti svarīga pusvadītāju ražošanā. Speciālie gumijas blīvējumi, piemēram, fluorelastomērs un perfluorelastomērs, izmanto optimizētas formulas un ražošanas procesus, lai samazinātu dažādu piedevu izmantošanu, tādējādi samazinot piemaisījumu, piemēram, mazu organisko molekulu un metālu jonu, nogulsnēšanās iespējamību ražošanas procesā. Šīs zemās nokrišņu īpašības nodrošina, ka blīvējumi nekļūst par potenciālu piesārņojuma avotu, saglabājot īpaši tīru vidi, kas nepieciešama pusvadītāju ražošanā.
III. Speciālo gumijas blīvējumu veiktspējas prasības un atlases kritēriji
1. Ar tīrību saistītās īpašības: Virsmas raupjums, gaistamība un daļiņu izdalīšanās ir galvenie blīvējumu rādītāji. Blīvējumi ar zemu virsmas raupjumu ir mazāk pakļauti daļiņu uzkrāšanai, savukārt zema gaistamība samazina organisko gāzu emisijas risku no blīvējumiem augstas temperatūras vidē. Izvēloties blīvējumus, prioritāte jādod produktiem ar īpašu virsmas apstrādi, kas nodrošina zemu gaistamību un daļiņu emisiju. Piemēram, ar plazmu apstrādāti perfluorelastomēru blīvējumi nodrošina gludāku virsmu un efektīvi samazina gaistamību. Pievērsiet uzmanību arī blīvējuma izdalīšanās īpašībām un izvēlieties produktus, kas ir izturējuši stingru atbrīvošanās pārbaudi, lai nodrošinātu, ka tie neizdala kaitīgas emisijas pusvadītāju ražošanas vidē.
2. Ķīmiskā saderība: Izvēlieties atbilstošu gumijas materiālu, pamatojoties uz konkrētajiem ķīmiskajiem reaģentiem, ar kuriem saskaras pusvadītāju ražošanā. Dažādiem fluorelastomēru un perfluorelastomēru veidiem ir atšķirīga izturība pret dažādām ķīmiskām vielām. Procesiem, kuros iesaistītas spēcīgas oksidējošas skābes, jāizvēlas ļoti oksidējoši perfluorelastomēru blīvējumi. Procesiem, kuros iesaistīti vispārējie organiskie šķīdinātāji, fluorelastomēru blīvējumi var būt izmaksu ziņā efektīvāka iespēja.
3. Fizikālās īpašības: tās ietver cietību, elastības moduli un saspiešanas deformāciju. Blīvējumi ar vidēju cietību nodrošina labu blīvējumu, vienlaikus atvieglojot uzstādīšanu un noņemšanu. Elastības modulis un saspiešanas deformācija atspoguļo blīvējuma veiktspējas stabilitāti ilgstošas slodzes apstākļos. Augstas temperatūras un augsta spiediena vidē jāizvēlas blīvējumi ar minimālu saspiešanas deformāciju, lai nodrošinātu ilgtermiņa, stabilu blīvējuma veiktspēju.
IV. Praktiskā pielietojuma gadījuma analīze
Pazīstams pusvadītāju ražotājs bieži saskārās ar parasto gumijas blīvējumu koroziju un novecošanos kodināšanas iekārtās savā mikroshēmu ražošanas līnijā. Tas izraisīja iekšējas noplūdes, ietekmējot ražošanas efektivitāti un ievērojami samazinot mikroshēmu ražu daļiņu piesārņojuma dēļ. Turklāt parastās blīves augstas temperatūras procesa laikā izdalīja lielu daudzumu organisko piemaisījumu, piesārņojot pusvadītāju materiālu un izraisot nestabilu produkta darbību. Pēc to aizstāšanas ar mūsu uzņēmuma ražotajiem perfluorelastomēru blīvējumiem iekārtas darbības stabilitāte ievērojami uzlabojās. Pēc gada nepārtrauktas darbības uzraudzības blīvējumiem nebija korozijas vai novecošanās pazīmju, tie saglabāja ļoti tīru iekšpusi un palielināja mikroshēmu ražu no 80% līdz vairāk nekā 95%. Tas tika panākts, pateicoties perfluorelastomēru blīvējumu lieliskajai ķīmiskajai izturībai, zemajam nokrišņu daudzumam un lieliskajām fizikālajām īpašībām, kas uzņēmumam sniedza ievērojamu ekonomisko labumu.
Secinājums: Pusvadītāju ražošanas nozarē, kas tiecas pēc ārkārtējas precizitātes un tīrības, neaizstājama loma ir specializētiem gumijas blīvējumiem. Specializēti gumijas blīvējumi, piemēram, fluorpolimērs un perfluorelastomērs, ar savu izcilo veiktspēju, tostarp stingru nokrišņu kontroli, nodrošina uzticamu blīvējumu pusvadītāju ražošanas iekārtām, palīdzot nozarei nepārtraukti attīstīties uz augstāku tehnoloģisko līmeni.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 17. oktobris