У високотехнологічній галузі виробництва напівпровідників кожен крок вимагає виняткової точності та чистоти. Спеціальні гумові ущільнення, як критично важливі компоненти, що забезпечують стабільну роботу виробничого обладнання та підтримують високу чистоту виробничого середовища, безпосередньо впливають на вихід продукції та продуктивність напівпровідникових виробів. Сьогодні ми заглибимося в те, як спеціальні гумові ущільнення, такі як фторкаучук та перфторэластомер, відіграють вирішальну роль у виробництві напівпровідників.
I. Суворі вимоги до середовищ виробництва напівпровідників
Виробництво напівпровідників зазвичай проводиться в чистих приміщеннях, де вимоги до чистоти навколишнього середовища надзвичайно високі. Навіть крихітні частинки забруднюючих речовин можуть спричинити коротке замикання мікросхем або інші дефекти продуктивності. Крім того, виробничий процес включає використання різноманітних високоагресивних хімічних речовин, таких як фоторезисти, травильні розчини та миючі рідини. Крім того, деякі етапи процесу зазнають значних коливань температури та тиску. Наприклад, процеси травлення та іонної імплантації створюють високі температури та тиск всередині обладнання. Крім того, осади з ущільнень можуть мати серйозний вплив на виробництво напівпровідників. Навіть слідові кількості осадів можуть забруднювати напівпровідникові матеріали або процеси, порушуючи точність виробничого процесу.
II. Ключові ролі спеціальних гумових ущільнювачів
1. Запобігання забрудненню частинками: Спеціальні гумові ущільнювачі ефективно блокують потрапляння пилу, домішок та інших частинок із зовнішнього середовища в обладнання, підтримуючи чисте середовище. Взявши, наприклад, перфторезаломерні ущільнювачі, їхня гладка поверхня протистоїть поглинанню частинок. Їхня чудова гнучкість дозволяє їм щільно прилягати до компонентів обладнання, утворюючи надійний герметизуючий бар'єр і гарантуючи, що процес виробництва напівпровідників не буде забруднений частинками.
2. Стійкість до хімічної корозії: Ущільнення, такі як фторвуглецеві та перфторезаломерні, забезпечують чудову стійкість до хімічних реагентів, що зазвичай використовуються у виробництві напівпровідників. Фторвуглецеві ущільнення стійкі до звичайних кислотних та лужних розчинів, а також органічних розчинників, тоді як перфторезаломерні ущільнення особливо стабільні у високоокислювальних та агресивних хімічних середовищах. Наприклад, у процесах мокрого травлення перфторезаломерні ущільнення можуть витримувати тривалий контакт із висококислими розчинами травлення без корозії, забезпечуючи герметизацію та стабільність обладнання.
3. Адаптація до коливань температури та тиску: Обладнання для виробництва напівпровідників під час роботи зазнає частих коливань температури та тиску. Спеціальні гумові ущільнення вимагають відмінної стійкості до високих та низьких температур, а також відмінної еластичності та стійкості до тиску. Фторкаучукові ущільнення зберігають чудову еластичність та герметичні властивості в певному діапазоні температур, адаптуючись до коливань температури на різних етапах обробки. Перфторэластомерні ущільнення, з іншого боку, не тільки витримують високі температури, але й не стають твердими або крихкими при низьких температурах, зберігаючи надійні герметичність та забезпечуючи нормальну роботу обладнання в різних складних умовах експлуатації.
4. Контроль ризику осадження: Контроль осадження з ущільнень має вирішальне значення у виробництві напівпровідників. Спеціальні гумові ущільнення, такі як фторэластомер та перфторелластомер, використовують оптимізовані рецептури та виробничі процеси, щоб мінімізувати використання різних добавок, тим самим зменшуючи ймовірність осадження домішок, таких як малі органічні молекули та іони металів, під час виробничого процесу. Ці характеристики низького осадження гарантують, що ущільнення не стають потенційним джерелом забруднення, підтримуючи надчисте середовище, необхідне для виробництва напівпровідників.
III. Вимоги до експлуатаційних характеристик та критерії вибору спеціальних гумових ущільнювачів
1. Властивості, пов'язані з чистотою: Шорсткість поверхні, летючість та виділення частинок є ключовими показниками ущільнень. Ущільнення з низькою шорсткістю поверхні менш схильні до накопичення частинок, тоді як низька летючість знижує ризик викидів органічних газів з ущільнень у високотемпературних середовищах. Вибираючи ущільнення, надавайте перевагу продуктам зі спеціальною обробкою поверхні, яка забезпечує низьку летючість та викиди частинок. Наприклад, плазмово оброблені перфторезаломерні ущільнення пропонують гладкішу поверхню та ефективно зменшують летючість. Також звертайте увагу на властивості розділення ущільнення та вибирайте продукти, які пройшли ретельні випробування на розділення, щоб гарантувати відсутність шкідливих викидів у середовищах виробництва напівпровідників.
2. Хімічна сумісність: Виберіть відповідний гумовий матеріал на основі конкретних хімічних реагентів, що зустрічаються під час виробництва напівпровідників. Різні типи фторэластомерів та перфторэластомерів мають різну стійкість до різних хімічних речовин. Для процесів, що включають сильні окислювальні кислоти, необхідно вибирати високоокислювальні перфторэластомерні ущільнення. Для процесів, що включають загальні органічні розчинники, фторэластомерні ущільнення можуть бути більш економічно ефективним варіантом.
3. Фізичні властивості: до них належать твердість, модуль пружності та остаточна деформація стиснення. Ущільнення з помірною твердістю забезпечують хороше ущільнення, а також полегшують встановлення та демонтаж. Модуль пружності та остаточна деформація стиснення відображають стабільність експлуатаційних характеристик ущільнення при тривалому навантаженні. У середовищах з високою температурою та високим тиском слід вибирати ущільнення з мінімальною остаточною деформацією стиснення, щоб забезпечити довготривалу та стабільну герметичність.
IV. Аналіз практичного застосування
Відомий виробник напівпровідників стикався з частою корозією та старінням звичайних гумових ущільнень у травильному обладнанні на своїй лінії виробництва мікросхем. Це призводило до внутрішніх витоків, що впливало на ефективність виробництва та значно знижувало вихід мікросхем через забруднення частинками. Крім того, звичайні ущільнення виділяли велику кількість органічних домішок під час високотемпературного процесу, забруднюючи напівпровідниковий матеріал та спричиняючи нестабільну роботу продукту. Після їх заміни на перфторезаломерні ущільнення, виготовлені нашою компанією, експлуатаційна стабільність обладнання значно покращилася. Після року постійного експлуатаційного моніторингу ущільнення не виявляли ознак корозії чи старіння, зберігаючи високу чистоту внутрішньої частини та збільшуючи вихід мікросхем з 80% до понад 95%. Цього було досягнуто завдяки чудовій хімічній стійкості перфторезаломерних ущільнень, низьким характеристикам осадження та чудовим фізичним властивостям, що призвело до значних економічних вигод для компанії.
Висновок: У промисловості з виробництва напівпровідників, яка прагне до надзвичайної точності та чистоти, спеціальні гумові ущільнення відіграють незамінну роль. Спеціальні гумові ущільнення, такі як фторполімери та перфторэластомери, завдяки своїм чудовим характеристикам, включаючи суворий контроль над осадженнями, забезпечують надійне герметизування обладнання для виробництва напівпровідників, допомагаючи галузі постійно досягати вищих технологічних рівнів.
Час публікації: 17 жовтня 2025 р.