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電子半導(dǎo)體工業(yè)密封解決方案
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半導(dǎo)體工業(yè)應(yīng)用對密封的要求
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耐化學(xué)介質(zhì)性：在半導(dǎo)體行業(yè)中，涉及密封的工序多為強(qiáng)氧化性或強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)。因此，對密封材料的耐介質(zhì)性能有較高要求。
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耐高溫性：在半導(dǎo)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(shè)備的加熱方式多為輻射加熱，其高溫區(qū)域主要幾種在晶圓所處位置這一小塊區(qū)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(yuǎn)，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(dǎo)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(shè)備，或者來自工程師等人為因素。半導(dǎo)體業(yè)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(chǎn)生顆粒，會影響晶圓表面潔凈度，進(jìn)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(chǎn)生可能有兩方面原因。一方面，密封材料處于腐蝕性化學(xué)介質(zhì)或特殊物理環(huán)境(紫外，等離子體)中，由于自身降解原因，產(chǎn)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(chǎn)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(xiàn)希望明確劃分耐物理性與耐化學(xué)性兩者間差異的趨勢，這是為了應(yīng)裝置點(diǎn)對耐受性的需求而產(chǎn)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(shí)的要點(diǎn)。
密封件在半導(dǎo)體行業(yè)的應(yīng)用
濕制程密封應(yīng)用
濕制程密封應(yīng)用1——超純水系統(tǒng)
如若超純水不純，會引起晶圓沾污，進(jìn)而引發(fā)擊穿電壓降低、暗電流增大等各類問題，導(dǎo)致芯片合格率低。
在超純水系統(tǒng)中，選擇密封材料時(shí)，應(yīng)關(guān)注材料在水溶液中的浸出性，這就重點(diǎn)考察密封件材料的潔凈度和低析出性。
應(yīng)用設(shè)備:過濾器、閥門、流量和壓力調(diào)節(jié)閥和連接件等
濕制程密封應(yīng)用2——濕電子化學(xué)品相關(guān)
在芯片制造過程中涉及濕電子化學(xué)品的工序主要集中在清洗、光刻和刻蝕工序。
在半導(dǎo)體廠，涉及的濕電子化學(xué)品有很多。其中使用量較大的化學(xué)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(yīng)用3——電子特種氣相關(guān)
電子特種氣體的分類形式很多，按照氣體本身的化學(xué)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(fā)光二極管用氣體、刻蝕氣體、化學(xué)氣相沉積用氣體、載運(yùn)稀釋氣體等七類。
電子特氣主要在 FAB 廠應(yīng)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(xué)品和電子特種氣體，涉及密封方面的設(shè)備或部件主要集中在泵、化學(xué)品容器、過濾器、連接器、兆頻超聲清洗設(shè)備、管道接口和閥門等的密封。
這些化學(xué)品往往具有較強(qiáng)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(xué)腐蝕性好(包括耐溶劑性能好、靜態(tài)和動態(tài)耐化學(xué)降解性能等)
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潔凈度高
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顆粒產(chǎn)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(yīng)用
高溫制程密封應(yīng)用1——薄膜工藝
薄膜沉積工藝是通過在半導(dǎo)體襯底上沉積一層或多層薄薄的材料來構(gòu)建復(fù)雜的集成電路。薄膜的質(zhì)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(shè)備和技術(shù)包括:
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物理氣相沉積(PVD)
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化學(xué)氣相沉積(CVD)
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原子層沉積(ALD)
高溫制程密封應(yīng)用2——熱處理工藝
熱處理主要包括氧化、擴(kuò)散和退火工藝
熱制程的密封應(yīng)用設(shè)備主要有:高溫爐門、石英室密封、中心環(huán)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?xí)_(dá)到280-300'C)
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循環(huán)性能好(設(shè)備腔體會頻繁經(jīng)歷升溫、恒溫和降溫的過程，爐門涉及頻繁開關(guān))
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耐化學(xué)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(chǎn)生率低等
等離子體制程密封應(yīng)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(jù)光刻圖案進(jìn)行微觀雕刻，將圖形轉(zhuǎn)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(chǎn)生促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的自由基能顯著增加化學(xué)反應(yīng)的速率并加強(qiáng)化學(xué)刻蝕，等離子體同時(shí)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(zhǔn)地向晶圓指定位置注入特定雜質(zhì)原子劑量或數(shù)量的方法。電離的雜質(zhì)原子經(jīng)靜電場加速打到晶圓片表面，通過測量離子電流可嚴(yán)格控制劑量。在等離子體工藝中，應(yīng)關(guān)注密封材料在此環(huán)境中對等離子體的耐受性，應(yīng)用的設(shè)備有:門窗密封、閘閥/鐘擺閥/排氣閥、容器蓋、中心環(huán)等密封
部分產(chǎn)品方案
6375UP
要將半導(dǎo)體原材料轉(zhuǎn)變成有用的器件，需要數(shù)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(zhì)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(xué)物質(zhì)會侵蝕彈性體密封件，導(dǎo)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(chǎn)生影響。
7075UP
7075UP 全氟橡膠零件是一種黑色產(chǎn)品，用于金屬 CVD 應(yīng)用。它提供優(yōu)秀的熱穩(wěn)定性、非常低的脫氣性和優(yōu)異的壓縮永久變形 性能。7075UP 提供優(yōu)異的密封力保持效果，具有良好的機(jī)械性能， 非常適合靜態(tài)和動態(tài)密封應(yīng)用。建議最高應(yīng)用溫度為 327℃ (620℉)。也可短時(shí)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(biāo)準(zhǔn)。
8002
8002 全氟橡膠零件是適用于灰化/去膠應(yīng)用的透明產(chǎn)品。此未填充 產(chǎn)品與礦物填充產(chǎn)品相比，在氧和氟基等離子體中 對抗等離子體裂解具有優(yōu)秀的耐受性以及超低粒子生成能力。8002 對干式工藝 化學(xué)具有優(yōu)異的耐受性，并具有良好的機(jī)械強(qiáng)度，非常適合靜態(tài)、低應(yīng)力/低密封力 以及“部分”粘合閥門密封應(yīng)用。建議最高應(yīng)用溫度為 275℃ (527℉) 。超純后清洗和包裝是所有 8002 零件的標(biāo)準(zhǔn)配置。
8085
在清洗周期中使用氧和氟化等離子體的各種半導(dǎo)體等離子體過程應(yīng)用中，8085 可應(yīng)對挑戰(zhàn)性要求。
8475
8475 全氟橡膠零件是一種白色產(chǎn)品，用于滿足半導(dǎo)體熱處理過程中燈加熱退火和 RTP 密封應(yīng)用的挑戰(zhàn)性要求。
8575
8575 全氟彈性體零件是一種白色產(chǎn)品，適用于“部分”蝕刻、灰化/去膠和沉積工藝應(yīng)用。
8705
8705 全氟橡膠零件主要用于常規(guī)光源或等離子體發(fā)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(chǎn)品，例如氧化、擴(kuò)散爐、金屬 CVD、ALD 和 LPCVD。它提供優(yōu)秀的熱穩(wěn)定性、非常低的脫氣性和優(yōu)異的（低）壓縮永久變形特性。
9100
9100 是一款琥珀色半透明產(chǎn)品，適用于 PECVD 和 HDPCVD 工藝。它還在“部分”蝕刻工藝中表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。
9300
9300 全氟橡膠零件為棕色 產(chǎn)品，適用于電介質(zhì)（氧化物）蝕刻應(yīng)用。它適用于等離子體 環(huán)境是離子（“物理”）和自由基（“化學(xué)”）組合的應(yīng)用中， 即通常需要同等抗“物理”和“化學(xué)” 等離子體侵蝕的應(yīng)用。
9500
9500 對 CVD（化學(xué)氣相沉積）和灰化/去膠工藝化學(xué)（即臭氧、氨和水蒸氣）具有優(yōu)異的耐受性。它還提供優(yōu)秀的熱穩(wěn)定性、非常低的脫氣性和優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度。
9600
9600 全氟橡膠零件專為高純度、高溫真空應(yīng)用而設(shè)計(jì)，在這些應(yīng)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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