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電子半導體工業密封解決方案
查看人數：109發表時間：2026-03-13 11:17:27
半導體工業應用對密封的要求
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耐化學介質性：在半導體行業中，涉及密封的工序多為強氧化性或強腐蝕性介質。因此，對密封材料的耐介質性能有較高要求。
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耐高溫性：在半導體制程方面，涉及的高溫過程主要幾種在各類薄膜工藝和熱處理過程中，如 CVD和 ALD。這些高溫設備的加熱方式多為輻射加熱，其高溫區域主要幾種在晶圓所處位置這一小塊區域。因此，雖然許多制程的溫度大于 300℃，但對于密封材料而言，其所處位置離高溫位置較遠，苛刻的要求能耐300℃。
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金屬含有物（金雜）：在半晶圓的金屬沾污易導致器件的失效問題，而且在做成電子器件前很難被檢測到。金屬沾污可能來源于摻雜氣體等原材料，也能來自密封、閥門等設備，或者來自工程師等人為因素。半導體業界對于使用材料的金屬含有物變得越來越敏感。
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顆粒析出性：晶圓在使用過程中，密封材料如若產生顆粒，會影響晶圓表面潔凈度，進而影響器件良率，尤其對于粒徑大于線寬的顆粒，其響更大密封材料中顆粒產生可能有兩方面原因。一方面，密封材料處于腐蝕性化學介質或特殊物理環境(紫外，等離子體)中，由于自身降解原因，產生顆粒。另一方面，膠材料本身因混合不均勻、配方等原因，使得橡膠材料本身產生顆粒析出。
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耐等離子體性能：晶圓近來對于耐等離子體性的需求，出現希望明確劃分耐物理性與耐化學性兩者間差異的趨勢，這是為了應裝置點對耐受性的需求而產生的改變所致，
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氣體透過性(釋氣性)：氣體穿透性是選擇高真空或極高真空用密封材料時的要點。
密封件在半導體行業的應用
濕制程密封應用
濕制程密封應用1——超純水系統
如若超純水不純，會引起晶圓沾污，進而引發擊穿電壓降低、暗電流增大等各類問題，導致芯片合格率低。
在超純水系統中，選擇密封材料時，應關注材料在水溶液中的浸出性，這就重點考察密封件材料的潔凈度和低析出性。
應用設備:過濾器、閥門、流量和壓力調節閥和連接件等
濕制程密封應用2——濕電子化學品相關
在芯片制造過程中涉及濕電子化學品的工序主要集中在清洗、光刻和刻蝕工序。
在半導體廠，涉及的濕電子化學品有很多。其中使用量較大的化學品主要是雙氧水、氫氟酸、硫酸、硝酸、Piranha(食人魚溶液，濃硫酸+雙氧水)SC-1、SC-2清洗液等。
濕制程密封應用3——電子特種氣相關
電子特種氣體的分類形式很多，按照氣體本身的化學成分可以分為硅系、砷系磷系、硼系、金屬氫化物、鹵化物和金屬烴化物。
按照在集成電路中的作用可以分為摻雜氣體、外延氣體、離子注入氣體、發光二極管用氣體、刻蝕氣體、化學氣相沉積用氣體、載運稀釋氣體等七類。
電子特氣主要在 FAB 廠應用居多，多見于薄膜生長、刻蝕、氧化、離子注入等工序。
對于濕電子化學品和電子特種氣體，涉及密封方面的設備或部件主要集中在泵、化學品容器、過濾器、連接器、兆頻超聲清洗設備、管道接口和閥門等的密封。
這些化學品往往具有較強的腐蝕性、氧化性或者溶劑性，因此，對于密封材料需要其:
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耐化學腐蝕性好(包括耐溶劑性能好、靜態和動態耐化學降解性能等)
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潔凈度高
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顆粒產生率低等
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氣體透過性低(一定溫度和壓力下耐滲透性)
高溫制程密封應用
高溫制程密封應用1——薄膜工藝
薄膜沉積工藝是通過在半導體襯底上沉積一層或多層薄薄的材料來構建復雜的集成電路。薄膜的質量直接影響到芯片的性能、可靠性和成本。
主流的薄膜沉積設備和技術包括:
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物理氣相沉積(PVD)
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化學氣相沉積(CVD)
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原子層沉積(ALD)
高溫制程密封應用2——熱處理工藝
熱處理主要包括氧化、擴散和退火工藝
熱制程的密封應用設備主要有:高溫爐門、石英室密封、中心環和配件等
熱制程對密封的要求主要有:
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耐高溫性好(有些工藝甚至會達到280-300'C)
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循環性能好(設備腔體會頻繁經歷升溫、恒溫和降溫的過程，爐門涉及頻繁開關)
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耐化學腐蝕性好子(熱制程中有很多腐蝕性氣體，比如SiH4,HF, F2,CI2,NF3,水蒸氣,02,WF6, TiCI4,CIF3,N2,02,HC1,03等)
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潔凈度高
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顆粒產生率低等
等離子體制程密封應用
涉及等離子體的工藝主要集中在刻蝕、PVD 和 PECVD、以及離子注入，其壓力一般為真空，溫度通常小于 300℃.
刻蝕是通過移除晶圓表面材料，在晶圓上根據光刻圖案進行微觀雕刻，將圖形轉移到晶圓表面的工藝。刻蝕分為濕法刻蝕和干法刻蝕，由于等離子體產生促進化學反應的自由基能顯著增加化學反應的速率并加強化學刻蝕，等離子體同時也會造成晶圓表面的離子轟擊，故干法刻蝕一般都是采用等離子刻蝕。離子注入指非常精準地向晶圓指定位置注入特定雜質原子劑量或數量的方法。電離的雜質原子經靜電場加速打到晶圓片表面，通過測量離子電流可嚴格控制劑量。在等離子體工藝中，應關注密封材料在此環境中對等離子體的耐受性，應用的設備有:門窗密封、閘閥/鐘擺閥/排氣閥、容器蓋、中心環等密封
部分產品方案
6375UP
要將半導體原材料轉變成有用的器件，需要數百個化工 步驟。大量步驟涉及腐蝕性酸、溶劑和堿（包括 胺），這些物質用于從晶片表面清潔、沖洗、腐蝕或剝離不想要的材料和污染物。 這些化學物質會侵蝕彈性體密封件，導致它們膨脹、降解或浸出不良 金屬和離子萃取物，對集成電路功能產生影響。
7075UP
7075UP 全氟橡膠零件是一種黑色產品，用于金屬 CVD 應用。它提供優秀的熱穩定性、非常低的脫氣性和優異的壓縮永久變形 性能。7075UP 提供優異的密封力保持效果，具有良好的機械性能， 非常適合靜態和動態密封應用。建議最高應用溫度為 327℃ (620℉)。也可短時間用于高溫。超純后清洗和包裝是使用 7075UP 制造的所有零件的標準。
8002
8002 全氟橡膠零件是適用于灰化/去膠應用的透明產品。此未填充 產品與礦物填充產品相比，在氧和氟基等離子體中 對抗等離子體裂解具有優秀的耐受性以及超低粒子生成能力。8002 對干式工藝 化學具有優異的耐受性，并具有良好的機械強度，非常適合靜態、低應力/低密封力 以及“部分”粘合閥門密封應用。建議最高應用溫度為 275℃ (527℉) 。超純后清洗和包裝是所有 8002 零件的標準配置。
8085
在清洗周期中使用氧和氟化等離子體的各種半導體等離子體過程應用中，8085 可應對挑戰性要求。
8475
8475 全氟橡膠零件是一種白色產品，用于滿足半導體熱處理過程中燈加熱退火和 RTP 密封應用的挑戰性要求。
8575
8575 全氟彈性體零件是一種白色產品，適用于“部分”蝕刻、灰化/去膠和沉積工藝應用。
8705
8705 全氟橡膠零件主要用于常規光源或等離子體發出的高能紫外線 (UV) 輻射的直接路徑中的密封位置。
8900
8900 全氟橡膠零件是適合所有熱處理的黑色產品，例如氧化、擴散爐、金屬 CVD、ALD 和 LPCVD。它提供優秀的熱穩定性、非常低的脫氣性和優異的（低）壓縮永久變形特性。
9100
9100 是一款琥珀色半透明產品，適用于 PECVD 和 HDPCVD 工藝。它還在“部分”蝕刻工藝中表現出優異的性能。
9300
9300 全氟橡膠零件為棕色 產品，適用于電介質（氧化物）蝕刻應用。它適用于等離子體 環境是離子（“物理”）和自由基（“化學”）組合的應用中， 即通常需要同等抗“物理”和“化學” 等離子體侵蝕的應用。
9500
9500 對 CVD（化學氣相沉積）和灰化/去膠工藝化學（即臭氧、氨和水蒸氣）具有優異的耐受性。它還提供優秀的熱穩定性、非常低的脫氣性和優異的機械強度。
9600
9600 全氟橡膠零件專為高純度、高溫真空應用而設計，在這些應用中，密封件暴露在具有破壞性的氟和氧等離子體自由基中。
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