Na visokotehnološkem področju proizvodnje polprevodnikov vsak korak zahteva izjemno natančnost in čistočo. Posebna gumijasta tesnila kot ključne komponente, ki zagotavljajo stabilno delovanje proizvodne opreme in vzdržujejo zelo čisto proizvodno okolje, neposredno vplivajo na izkoristek in zmogljivost polprevodniških izdelkov. Danes se bomo poglobili v to, kako imajo posebna gumijasta tesnila, kot sta fluorokavčuk in perfluoroelastomer, ključno vlogo pri proizvodnji polprevodnikov.
I. Stroge zahteve za okolja za proizvodnjo polprevodnikov
Proizvodnja polprevodnikov običajno poteka v čistih prostorih, kjer so zahteve glede čistoče okolja izjemno visoke. Že majhni delci onesnaževalcev lahko povzročijo kratke stike na čipu ali druge okvare delovanja. Poleg tega proizvodni proces vključuje uporabo različnih zelo korozivnih kemikalij, kot so fotorezisti, jedkalne raztopine in čistilne tekočine. Poleg tega se v nekaterih procesnih korakih pojavljajo znatna nihanja temperature in tlaka. Na primer, procesi jedkanja in ionske implantacije ustvarjajo visoke temperature in tlake znotraj opreme. Poleg tega lahko oborine iz tesnil resno vplivajo na proizvodnjo polprevodnikov. Že sledovi oborin lahko kontaminirajo polprevodniške materiale ali procese, kar moti natančnost proizvodnega procesa.
II. Ključne vloge specialnih gumijastih tesnil
1. Preprečevanje kontaminacije z delci: Posebna gumijasta tesnila učinkovito preprečujejo vdor prahu, nečistoč in drugih delcev iz zunanjega okolja v opremo, s čimer ohranjajo čisto okolje. Na primer, perfluoroelastomerna tesnila imajo gladko površino, ki preprečuje absorpcijo delcev. Zaradi odlične fleksibilnosti se tesno prilegajo komponentam opreme, kar tvori zanesljivo tesnilno pregrado in zagotavlja, da proizvodni proces polprevodnikov ne vsebuje delcev.
2. Odpornost proti kemični koroziji: Tesnila, kot sta fluoroogljik in perfluoroelastomer, nudijo odlično odpornost na kemične reagente, ki se pogosto uporabljajo v proizvodnji polprevodnikov. Fluoroogljikova tesnila so odporna na običajne kisle in alkalne raztopine ter organska topila, medtem ko so perfluoroelastomerna tesnila še posebej stabilna v močno oksidativnih in korozivnih kemičnih okoljih. Na primer, pri postopkih mokrega jedkanja lahko perfluoroelastomerna tesnila prenesejo dolgotrajen stik z močno kislimi jedkalnimi raztopinami brez korozije, kar zagotavlja tesnjenje in stabilnost opreme.
3. Prilagajanje nihanjem temperature in tlaka: Oprema za proizvodnjo polprevodnikov med delovanjem pogosto niha temperaturo in tlak. Posebna gumijasta tesnila zahtevajo odlično odpornost na visoke in nizke temperature ter odlično elastičnost in odpornost na tlak. Fluoro-gumijasta tesnila ohranjajo odlično elastičnost in tesnilne lastnosti v določenem temperaturnem območju, pri čemer se prilagajajo temperaturnim nihanjem med različnimi fazami obdelave. Perfluoro-elastomerna tesnila pa ne prenesejo le visokih temperatur, temveč se tudi uprejo trdoti ali krhkosti pri nizkih temperaturah, s čimer ohranjajo zanesljivo tesnilno delovanje in zagotavljajo normalno delovanje opreme v različnih kompleksnih obratovalnih pogojih.
4. Nadzor tveganja za padavine: Nadzor padavin iz tesnil je ključnega pomena pri proizvodnji polprevodnikov. Posebna gumijasta tesnila, kot sta fluoroelastomer in perfluoroelastomer, uporabljajo optimizirane formulacije in proizvodne procese za zmanjšanje uporabe različnih dodatkov, s čimer se zmanjša verjetnost izločanja nečistoč, kot so majhne organske molekule in kovinski ioni, med proizvodnim procesom. Te lastnosti nizkega izločanja zagotavljajo, da tesnila ne postanejo potencialni vir kontaminacije, kar ohranja ultra čisto okolje, potrebno za proizvodnjo polprevodnikov.
III. Zahteve glede delovanja in izbirna merila za specialna gumijasta tesnila
1. Lastnosti, povezane s čistočo: Površinska hrapavost, hlapnost in sproščanje delcev so ključni kazalniki tesnil. Tesnila z nizko površinsko hrapavostjo so manj nagnjena k kopičenju delcev, medtem ko nizka hlapnost zmanjšuje tveganje za emisije organskih plinov iz tesnil v okoljih z visoko temperaturo. Pri izbiri tesnil dajte prednost izdelkom s posebno površinsko obdelavo, ki ponuja nizko hlapnost in emisijo delcev. Na primer, plazemsko obdelana perfluoroelastomerna tesnila ponujajo bolj gladko površino in učinkovito zmanjšujejo hlapnost. Bodite pozorni tudi na lastnosti ločevanja tesnila in izberite izdelke, ki so bili podvrženi strogim testiranjem ločevanja, da se zagotovi, da v okoljih proizvodnje polprevodnikov ne oddajajo škodljivih emisij.
2. Kemijska združljivost: Izberite ustrezen gumijasti material glede na specifične kemične reagente, s katerimi se srečujete med proizvodnjo polprevodnikov. Različne vrste fluoroelastomerov in perfluoroelastomerov imajo različno odpornost na različne kemikalije. Za procese, ki vključujejo močne oksidativne kisline, je treba izbrati visoko oksidativne tesnila iz perfluoroelastomerov. Za procese, ki vključujejo splošna organska topila, so lahko tesnila iz fluoroelastomerov stroškovno učinkovitejša možnost.
3. Fizikalne lastnosti: Sem spadajo trdota, elastični modul in kompresijska trdnost. Tesnila z zmerno trdoto zagotavljajo dobro tesnjenje, hkrati pa olajšajo namestitev in odstranitev. Elastični modul in kompresijska trdnost odražata stabilnost delovanja tesnila pri dolgotrajnih obremenitvah. V okoljih z visokimi temperaturami in visokim tlakom je treba izbrati tesnila z minimalno kompresijsko trdnostjo, da se zagotovi dolgoročno in stabilno delovanje tesnjenja.
IV. Analiza primera praktične uporabe
Znani proizvajalec polprevodnikov se je v opremi za jedkanje na svoji liniji za proizvodnjo čipov soočal s pogosto korozijo in staranjem običajnih gumijastih tesnil. To je povzročilo notranje puščanje, kar je vplivalo na učinkovitost proizvodnje in znatno zmanjšalo izkoristek čipov zaradi kontaminacije z delci. Poleg tega so običajna tesnila med visokotemperaturnim postopkom sproščala velike količine organskih nečistoč, ki so onesnažile polprevodniški material in povzročile nestabilno delovanje izdelka. Po zamenjavi s perfluoroelastomernimi tesnili, ki jih proizvaja naše podjetje, se je obratovalna stabilnost opreme znatno izboljšala. Po enem letu neprekinjenega obratovalnega spremljanja tesnila niso kazala znakov korozije ali staranja, ohranila so zelo čisto notranjost in povečala izkoristek čipov z 80 % na več kot 95 %. To je bilo doseženo zaradi odlične kemične odpornosti, nizkih lastnosti padavin in odličnih fizikalnih lastnosti perfluoroelastomernih tesnil, kar je podjetju prineslo znatne ekonomske koristi.
Zaključek: V industriji proizvodnje polprevodnikov, ki si prizadeva za izjemno natančnost in čistočo, imajo specialna gumijasta tesnila nepogrešljivo vlogo. Posebna gumijasta tesnila, kot so fluoropolimeri in perfluoroelastomeri, s svojo vrhunsko zmogljivostjo, vključno s strogim nadzorom nad padavinami, zagotavljajo zanesljivo tesnjenje opreme za proizvodnjo polprevodnikov in pomagajo industriji, da se nenehno premika na višje tehnološke ravni.
Čas objave: 17. oktober 2025