Применение пружинных уплотнений в прецизионном производстве полупроводников

Производство полупроводников отличается сверхвысокой точностью, высокой чистотой, высокой стойкостью к химической коррозии и широким температурным диапазоном рабочих условий, включая основные процессы, такие как фотолитография пластин, травление, осаждение тонких пленок, влажная очистка, дозирование и упаковка. Уплотнения, используемые в этих процессах, должны соответствовать строгим требованиям, включая низкий уровень газовыделения, минимальное количество экстрагируемых веществ, химическую стойкость и долговечность уплотнения. Обычные резиновые уплотнительные кольца подвержены старению, выпадению частиц и плохой химической стойкости, что часто приводит к утечкам вакуума и незапланированным простоям оборудования. Благодаря композитной структуре и свойствам материала высокой чистоты, подпружиненные уплотнения из ПТФЭ стали важнейшим решением для герметизации высокотехнологичного полупроводникового оборудования. Широко применяемые в вакуумных системах и блоках управления жидкостью, они являются ключевыми прецизионными компонентами для повышения выхода стружки и надежности оборудования.

I. Основные преимущества пружинных уплотнений для полупроводниковых условий эксплуатации

Подпружиненные уплотнения, изготовленные с использованием уплотнительной оболочки из высокочистого ПТФЭ и металлической пружины без каких-либо резиновых компонентов, устраняют недостатки традиционных резиновых уплотнений и полностью удовлетворяют требованиям чистоты полупроводникового производства.

1. Сверхнизкое загрязнение. Первичный ПТФЭ медицинского назначения предотвращает выщелачивание силикона и образование твердых частиц при чрезвычайно низком выделении газов, что соответствует стандартам чистых помещений класса 1 ISO. Это позволяет избежать загрязнения пластин микрочастицами и ионами металлов, эффективно повышая производительность и сокращая потери отходов пластин.
2. Выдающаяся химическая стойкость. Уплотнения устойчивы к плазме, кислотным и щелочным технологическим газам, органическим растворителям, фоторезистам и чистящим химикатам, не набухают и не затвердевают, подходят для всех влажных и сухих химических процессов.
3. Автоматическая компенсация уплотнения. Встроенная пружина автоматически компенсирует износ оборудования. Стабильная герметизация сохраняется даже при длительных высокочастотных возвратно-поступательных и вращательных движениях, при этом скорость утечки вакуума контролируется ниже 1×10⁻⁹ Па·м³/с, чтобы соответствовать требованиям сверхвысокого вакуума, предъявляемым к оборудованию EUV-фотолитографии.
4. Стабильная работа в широком диапазоне температур. Уплотнения надежно работают при криогенной температуре от -200 °C до высокой температуры 260 °C, адаптируясь к частым температурным изменениям в полупроводниковых процессах.

II. Ключевые сценарии применения в полупроводниковой промышленности

1. Вакуумное технологическое оборудование

Они широко устанавливаются на фланцах ворот, вращающихся валах и трубопроводах CVD, PVD, травильных машинах, литографических машинах, вакуумных камерах и вакуумных системах переноса пластин. Структура, не содержащая резины, предотвращает старение и выделение газа, поддерживая стабильный вакуум в камере в течение длительного периода времени, продлевая среднее время между отказами и обеспечивая постоянную точность процесса.

2. Прецизионное дозировочное и упаковочное оборудование

В качестве уплотняющих деталей для полупроводниковой упаковки они подходят для пьезоэлектрических струйных клапанов и прецизионных дозирующих клапанов для сред, включая УФ-клей, эпоксидную смолу, проводящий клей и паяльную пасту. Они обеспечивают постоянную точность дозирования и соответствуют строгим спецификациям 3D IC и других передовых упаковочных технологий.

3. Оборудование для влажной очистки и обработки жидкостей высокой чистоты.

Уплотнения используются на инструментах для влажной очистки, газопроводах высокой чистоты и уплотнениях вала насосов. Превосходная стойкость к кислотам, щелочам и органическим растворителям предотвращает утечку жидкости и загрязнение твердыми частицами, поддерживая сверхвысокую чистоту транспортируемой среды для жестких условий влажного процесса.

III. Критерии выбора материала для полупроводниковых пружинных уплотнений

Материалы выбираются по маркам, чтобы соответствовать различным уровням чистоты процесса:

• Уплотняющая оболочка в основном изготовлена ​​из ненаполненного первичного ПТФЭ с минимальным содержанием экстрагируемых веществ и газовыделения для усовершенствованного изготовления пластин. Стеклонаполненный ПТФЭ является альтернативой возвратно-поступательному движению для повышения противоползучести и износостойкости. Наполнители, такие как бронзовый порошок или графит, строго запрещены во избежание загрязнения.
• Варианты материалов пружин: нержавеющая сталь 316 выбирается для обычных чистых сред, чтобы обеспечить превосходную коррозионную стойкость и избежать вторичного загрязнения.