Inom den högteknologiska halvledartillverkningen kräver varje steg exceptionell precision och renhet. Specialtätningar av gummi, som är kritiska komponenter som säkerställer stabil drift av produktionsutrustning och upprätthåller en mycket ren produktionsmiljö, har en direkt inverkan på utbytet och prestandan hos halvledarprodukter. Idag ska vi fördjupa oss i hur specialtätningar av gummi, såsom fluorgummi och perfluorelastomer, spelar en avgörande roll inom halvledartillverkning.
I. De stränga kraven i halvledartillverkningsmiljöer
Halvledartillverkning sker vanligtvis i renrum där kraven på miljövänlighet är extremt höga. Även små partiklar av föroreningar kan orsaka kortslutningar i chip eller andra prestandafel. Dessutom involverar tillverkningsprocessen användning av en mängd olika mycket korrosiva kemikalier, såsom fotoresister, etsningslösningar och rengöringsvätskor. Dessutom upplever vissa processteg betydande temperatur- och tryckfluktuationer. Till exempel genererar etsnings- och jonimplantationsprocesser höga temperaturer och tryck i utrustningen. Dessutom kan utfällningar från tätningar ha en allvarlig inverkan på halvledartillverkning. Även spårmängder av utfällningar kan förorena halvledarmaterial eller processer och störa produktionsprocessens noggrannhet.
II. De viktigaste rollerna för specialtätningar i gummi
1. Förhindra partikelkontaminering: Specialtätningar av gummi blockerar effektivt damm, föroreningar och andra partiklar från den yttre miljön från att komma in i utrustningen, vilket upprätthåller en ren miljö. Om man tar perfluorelastomertätningar som exempel, motstår deras släta yta partikelabsorption. Deras utmärkta flexibilitet gör att de kan sitta tätt mot utrustningskomponenter, vilket bildar en pålitlig tätningsbarriär och säkerställer att halvledartillverkningsprocessen är fri från partikelkontaminering.
2. Motståndskraft mot kemisk korrosion: Tätningar som fluorkol och perfluorelastomer erbjuder utmärkt motståndskraft mot de kemiska reagens som vanligtvis används vid halvledartillverkning. Fluorkoltätningar är resistenta mot vanliga sura och alkaliska lösningar och organiska lösningsmedel, medan perfluorelastomertätningar är särskilt stabila i starkt oxiderande och korrosiva kemiska miljöer. Till exempel, i våtetsningsprocesser kan perfluorelastomertätningar motstå långvarig kontakt med starkt sura etsningslösningar utan korrosion, vilket säkerställer utrustningens tätning och stabilitet.
3. Anpassning till temperatur- och tryckfluktuationer: Utrustning för halvledartillverkning upplever frekventa temperatur- och tryckfluktuationer under drift. Specialgummitätningar kräver utmärkt motståndskraft mot hög och låg temperatur, samt utmärkt elasticitet och tryckmotstånd. Fluorgummitätningar bibehåller utmärkt elasticitet och tätningsegenskaper inom ett visst temperaturområde och anpassar sig till temperaturfluktuationer under olika bearbetningssteg. Perfluorelastomertätningar, å andra sidan, tål inte bara höga temperaturer utan motstår också att bli hårda eller spröda vid låga temperaturer, vilket bibehåller tillförlitlig tätningsprestanda och säkerställer normal drift av utrustningen under olika komplexa driftsförhållanden.
4. Kontrollera risken för utfällning: Att kontrollera utfällning från tätningar är avgörande vid halvledartillverkning. Specialtätningar i gummi, såsom fluorelastomerer och perfluorelastomerer, använder optimerade formuleringar och produktionsprocesser för att minimera användningen av olika tillsatser, vilket minskar sannolikheten för utfällning av föroreningar som små organiska molekyler och metalljoner under tillverkningsprocessen. Dessa låga utfällningsegenskaper säkerställer att tätningarna inte blir en potentiell källa till kontaminering, vilket bibehåller den ultrarena miljö som krävs för halvledartillverkning.
III. Prestandakrav och urvalskriterier för specialtätningar av gummi
1. Renhetsrelaterade egenskaper: Ytjämnhet, flyktighet och partikelfrisättning är viktiga indikatorer på tätningar. Tätningar med låg ytjämnhet är mindre benägna att ansamlas i partiklar, medan låg flyktighet minskar risken för utsläpp av organiska gaser från tätningar i högtemperaturmiljöer. När du väljer tätningar, prioritera produkter med speciella ytbehandlingar som erbjuder låg flyktighet och partikelemission. Till exempel erbjuder plasmabehandlade perfluorelastomertätningar en jämnare yta och minskar effektivt flyktigheten. Var också uppmärksam på tätningens släppegenskaper och välj produkter som har genomgått rigorösa släpptester för att säkerställa att de inte avger några skadliga utsläpp i halvledartillverkningsmiljöer.
2. Kemisk kompatibilitet: Välj lämpligt gummimaterial baserat på de specifika kemiska reagens som förekommer vid halvledartillverkning. Olika typer av fluorelastomerer och perfluorelastomerer har varierande resistens mot olika kemikalier. För processer som involverar starkt oxiderande syror måste högoxiderande perfluorelastomertätningar väljas. För processer som involverar allmänna organiska lösningsmedel kan fluorelastomertätningar vara ett mer kostnadseffektivt alternativ.
3. Fysikaliska egenskaper: Dessa inkluderar hårdhet, elasticitetsmodul och sättning. Tätningar med måttlig hårdhet säkerställer en god tätning samtidigt som de underlättar installation och demontering. Elasticitetsmodul och sättning återspeglar en tätnings prestandastabilitet under långvarig belastning. I miljöer med hög temperatur och högt tryck bör tätningar med minimal sättning väljas för att säkerställa långsiktig, stabil tätningsprestanda.
IV. Analys av praktisk tillämpningsfall
En välkänd halvledartillverkare upplevde frekvent korrosion och åldring av konventionella gummitätningar i etsningsutrustningen på sin chiptillverkningslinje. Detta ledde till interna läckor, vilket påverkade produktionseffektiviteten och avsevärt minskade chiputbytet på grund av partikelkontaminering. Dessutom släppte de konventionella tätningarna stora mängder organiska föroreningar under högtemperaturprocessen, vilket förorenade halvledarmaterialet och orsakade instabil produktprestanda. Efter att ha ersatt dem med perfluorelastomertätningar tillverkade av vårt företag förbättrades utrustningens driftsstabilitet avsevärt. Efter ett år av kontinuerlig driftsövervakning visade tätningarna inga tecken på korrosion eller åldring, bibehöll ett mycket rent interiör och ökade chiputbytet från 80 % till över 95 %. Detta uppnåddes tack vare perfluorelastomertätningarnas utmärkta kemiska resistens, låga utfällningsegenskaper och utmärkta fysikaliska egenskaper, vilket resulterade i betydande ekonomiska fördelar för företaget.
Slutsats: Inom halvledartillverkningsindustrin, som strävar efter extrem precision och renhet, spelar specialtätningar av gummi en oumbärlig roll. Specialtätningar av gummi, såsom fluorpolymer och perfluorelastomer, ger med sina överlägsna prestanda, inklusive strikt kontroll över utfällning, tillförlitlig tätning för halvledartillverkningsutrustning, vilket hjälper industrin att kontinuerligt avancera till högre tekniska nivåer.
Publiceringstid: 17 oktober 2025