In de hightechsector van de halfgeleiderproductie vereist elke stap uitzonderlijke precisie en reinheid. Speciale rubberen afdichtingen, als cruciale componenten die een stabiele werking van de productieapparatuur garanderen en een uiterst schone productieomgeving in stand houden, hebben een directe invloed op de opbrengst en prestaties van halfgeleiderproducten. Vandaag gaan we dieper in op de cruciale rol die speciale rubberen afdichtingen zoals fluorrubber en perfluorelastomeer spelen in de halfgeleiderproductie.
I. De strenge eisen van productieomgevingen voor halfgeleiders
De productie van halfgeleiders vindt doorgaans plaats in cleanrooms, waar de eisen aan de omgevingshygiëne extreem hoog zijn. Zelfs minuscule deeltjes verontreinigingen kunnen kortsluiting in chips of andere prestatieproblemen veroorzaken. Bovendien omvat het productieproces het gebruik van diverse zeer corrosieve chemicaliën, zoals fotolakken, etsoplossingen en reinigingsvloeistoffen. Daarnaast zijn er bij sommige processtappen aanzienlijke temperatuur- en drukfluctuaties. Ets- en ionenimplantatieprocessen genereren bijvoorbeeld hoge temperaturen en drukken in de apparatuur. Ook neerslag van afdichtingen kan een ernstige impact hebben op de halfgeleiderproductie. Zelfs sporen van neerslag kunnen halfgeleidermaterialen of -processen verontreinigen en de nauwkeurigheid van het productieproces verstoren.
II. De belangrijkste functies van speciale rubberen afdichtingen
1. Voorkomen van deeltjesverontreiniging: Speciale rubberen afdichtingen blokkeren effectief stof, onzuiverheden en andere deeltjes uit de omgeving, waardoor ze de apparatuur niet binnendringen en een schone omgeving behouden. Perfluorelastomeerafdichtingen bijvoorbeeld, hebben een glad oppervlak dat de absorptie van deeltjes tegengaat. Dankzij hun uitstekende flexibiliteit sluiten ze nauw aan op de componenten van de apparatuur, waardoor een betrouwbare afdichtingsbarrière ontstaat en het halfgeleiderproductieproces vrij blijft van deeltjesverontreiniging.
2. Bestand tegen chemische corrosie: Afdichtingen zoals fluorkoolstof en perfluorelastomeer bieden een uitstekende weerstand tegen de chemische reagentia die veelvuldig worden gebruikt in de halfgeleiderindustrie. Fluorkoolstofafdichtingen zijn bestand tegen gangbare zure en alkalische oplossingen en organische oplosmiddelen, terwijl perfluorelastomeerafdichtingen bijzonder stabiel zijn in sterk oxiderende en corrosieve chemische omgevingen. Zo kunnen perfluorelastomeerafdichtingen bijvoorbeeld bij natte etsprocessen langdurig contact met zeer zure etsoplossingen weerstaan zonder te corroderen, waardoor de afdichting en stabiliteit van de apparatuur gewaarborgd blijven.
3. Aanpassing aan temperatuur- en drukschommelingen: Apparatuur voor de productie van halfgeleiders ondervindt tijdens bedrijf frequente temperatuur- en drukschommelingen. Speciale rubberen afdichtingen vereisen een uitstekende weerstand tegen hoge en lage temperaturen, evenals een uitstekende elasticiteit en drukbestendigheid. Fluorrubberen afdichtingen behouden een uitstekende elasticiteit en afdichtingseigenschappen binnen een bepaald temperatuurbereik en passen zich aan temperatuurschommelingen aan tijdens verschillende verwerkingsfasen. Perfluorelastomeerafdichtingen daarentegen zijn niet alleen bestand tegen hoge temperaturen, maar worden ook niet hard of broos bij lage temperaturen, waardoor betrouwbare afdichtingsprestaties behouden blijven en de normale werking van de apparatuur onder diverse complexe bedrijfsomstandigheden wordt gewaarborgd.
4. Het risico op neerslag beheersen: Het beheersen van neerslag van afdichtingen is cruciaal in de halfgeleiderproductie. Speciale rubberen afdichtingen zoals fluorelastomeer en perfluorelastomeer maken gebruik van geoptimaliseerde formuleringen en productieprocessen om het gebruik van diverse additieven te minimaliseren. Hierdoor wordt de kans op neerslag van onzuiverheden zoals kleine organische moleculen en metaalionen tijdens het productieproces verkleind. Deze lage neerslageigenschappen zorgen ervoor dat de afdichtingen geen potentiële bron van verontreiniging vormen en de ultraschone omgeving behouden die vereist is voor de halfgeleiderproductie.
III. Prestatie-eisen en selectiecriteria voor speciale rubberen afdichtingen
1. Eigenschappen met betrekking tot reinheid: Oppervlakteruwheid, vluchtigheid en deeltjesemissie zijn belangrijke indicatoren voor afdichtingen. Afdichtingen met een lage oppervlakteruwheid zijn minder gevoelig voor deeltjesophoping, terwijl een lage vluchtigheid het risico op uitstoot van organische gassen uit afdichtingen in omgevingen met hoge temperaturen vermindert. Bij de selectie van afdichtingen is het belangrijk om producten met speciale oppervlaktebehandelingen te kiezen die een lage vluchtigheid en deeltjesemissie bieden. Plasmabehandelde perfluorelastomeerafdichtingen bieden bijvoorbeeld een gladder oppervlak en verminderen de vluchtigheid effectief. Let ook op de emissie-eigenschappen van de afdichting en kies producten die strenge emissietests hebben ondergaan om te garanderen dat ze geen schadelijke emissies uitstoten in halfgeleiderproductieomgevingen.
2. Chemische compatibiliteit: Kies het juiste rubbermateriaal op basis van de specifieke chemische reagentia die tijdens de halfgeleiderproductie worden gebruikt. Verschillende soorten fluoro-elastomeer en perfluoro-elastomeer hebben een variërende weerstand tegen verschillende chemicaliën. Voor processen met sterke oxiderende zuren moeten sterk oxiderende perfluoro-elastomeerafdichtingen worden gekozen. Voor processen met algemene organische oplosmiddelen kunnen fluoro-elastomeerafdichtingen een meer kosteneffectieve optie zijn.
3. Fysische eigenschappen: Deze omvatten hardheid, elasticiteitsmodulus en compressievervorming. Afdichtingen met een gemiddelde hardheid zorgen voor een goede afdichting en vergemakkelijken tevens de installatie en verwijdering. De elasticiteitsmodulus en compressievervorming geven de prestatiestabiliteit van een afdichting onder langdurige belasting weer. In omgevingen met hoge temperaturen en hoge drukken moeten afdichtingen met minimale compressievervorming worden gekozen om een stabiele afdichting op lange termijn te garanderen.
IV. Praktische toepassingsanalyse
Een bekende halfgeleiderfabrikant ondervond frequente corrosie en veroudering van conventionele rubberen afdichtingen in de etsapparatuur van zijn chipfabricagelijn. Dit leidde tot interne lekkages, wat de productie-efficiëntie beïnvloedde en de chipopbrengst aanzienlijk verlaagde als gevolg van deeltjesverontreiniging. Bovendien gaven de conventionele afdichtingen tijdens het hogetemperatuurproces grote hoeveelheden organische onzuiverheden af, waardoor het halfgeleidermateriaal werd verontreinigd en de productprestaties instabiel werden. Na vervanging door perfluorelastomeerafdichtingen van ons bedrijf verbeterde de operationele stabiliteit van de apparatuur aanzienlijk. Na een jaar continue operationele monitoring vertoonden de afdichtingen geen tekenen van corrosie of veroudering, behielden ze een zeer schone binnenkant en steeg de chipopbrengst van 80% naar meer dan 95%. Dit werd bereikt dankzij de uitstekende chemische bestendigheid, lage neerslagvorming en uitstekende fysische eigenschappen van de perfluorelastomeerafdichtingen, wat resulteerde in aanzienlijke economische voordelen voor het bedrijf.
Conclusie: In de halfgeleiderindustrie, die streeft naar extreme precisie en reinheid, spelen speciale rubberen afdichtingen een onmisbare rol. Speciale rubberen afdichtingen zoals fluorpolymeer en perfluorelastomeer, met hun superieure prestaties, waaronder strikte controle op neerslagvorming, bieden een betrouwbare afdichting voor halfgeleiderproductieapparatuur en dragen bij aan de continue technologische vooruitgang van de industrie.
Geplaatst op: 17 oktober 2025