派克漢尼汾：神奇的“密封術(shù)” (FFKM全氟橡膠)
2022-06-13 10:05:17
在微電子行業(yè)，密封材料面臨嚴苛挑戰(zhàn)。它們既要從容應(yīng)對等離子、氣體、高溫、酸堿等不同腐蝕，還要保持“纖塵不染”的高貴品質(zhì)，滿足行業(yè)對密封材料的高潔凈度要求。否則，密封材料容易出現(xiàn)腐蝕、溶脹、老化等問題，導致密封失效。
派克漢尼汾旗下的FFKM（全氟橡膠）無懼嚴苛工況，它們擁有低顆粒物析出、高潔凈度、耐化學介質(zhì)及耐電離輻射等高品質(zhì)性能，耐受溫度可高達320℃，可為微電子行業(yè)提供高性能FFKM密封解決方案。FFKM由優(yōu)質(zhì)的氟碳化合物組成，其中超高潔凈的FFKM在單獨的制造單元生產(chǎn)，保護材料不受塵埃、模具涂料等污染，為材料潔凈度保駕護航。
針對微電子行業(yè)的具體應(yīng)用工況，派克漢尼汾旗下不同系列的FFKM各有所長，從而更好應(yīng)對微電子行業(yè)的苛刻工況。下面，我們就來解鎖其中兩款FFKM，看看它們所擁有的神奇密封術(shù)吧！
耐壓變
雖然FFKM耐高溫和耐化學腐蝕能力非常優(yōu)秀，但耐壓變性能卻相對較差。在工作中，如果密封件的回彈能力減弱發(fā)生形變，其橡膠特性就會受到嚴重影響，進而導致泄漏。針對這一行業(yè)難題，派克漢尼汾推出ULTRA FF156。
在實驗室，我們將相同硬度的FF156和其他類似耐化學腐蝕的FFKM產(chǎn)品進行耐壓變性能對比測試。
數(shù)據(jù)顯示，F(xiàn)F156在耐壓變性能方面優(yōu)于其他兩種材料，使用壽命更長。相比FFKM其他系列材料，F(xiàn)F156兼具材料應(yīng)用價值和成本優(yōu)勢。與普通氟橡膠、硅橡膠和AFLAS®相比，F(xiàn)F156承溫能力更強，適合半導體等工作溫度超過204℃的應(yīng)用場合。如下圖所示，當FF156浸沒于乙二胺液體時，體積膨脹相對較小，耐化學腐蝕性能更優(yōu)異。
FF156耐熱水和耐蒸汽腐蝕性能也優(yōu)于普通FFKM。如果對耐蒸汽腐蝕有更高需求，派克漢尼汾還提供FF580和FF582等高性能“耐蒸汽腐蝕的FFKM”。FF156可以制成O形圈或車削件等標準件，也可提供定制化密封件。FF156比FF580更有成本優(yōu)勢，是同類產(chǎn)品中綜合性能比較突出的一種75 度的FFKM，符合半導體行業(yè)的密封需求。
顆粒物析出，抗腐蝕能力
在半導體的制造過程中，F(xiàn)FKM自身揮發(fā)的化學物質(zhì)，或在腐蝕性的氣體或化學物質(zhì)作用下產(chǎn)生的顆粒物析出，都可能造成晶圓不良率的上升。等離子體在沉積、蝕刻和清潔過程中會接觸腐蝕性化學物質(zhì)，即便高性能的全氟密封件也會面臨挑戰(zhàn)。由于密封件的顆粒物析出或抗腐蝕性能會影響半導體不良率甚至導致故障停機，因此，這些特性對于半導體工藝至關(guān)重要。
派克漢尼汾旗下的Ultra? FF302 FFKM在CVD和蝕刻工藝中的成功應(yīng)用，讓其成為同類產(chǎn)品中的佼佼者。
1、通常，半導體行業(yè)的密封材料會對低顆粒物析出或抗腐蝕能力進行優(yōu)化，而Ultra?FF302同時具備這兩種屬性。
實驗室測試表明，與當今先進的彈性體材料相比，Ultra FF302在腐蝕性等離子體化學物質(zhì)中的腐蝕程度更低。（下圖展示了不同耐腐蝕性能的FFKM暴露于O2等離子體后的腐蝕水平）
2、Ultra FF302不僅實驗結(jié)果出色，實際應(yīng)用的表現(xiàn)也很出色。
在使用NF3和O2等離子體進行清潔，沉積SiH4的化學氣相沉積（HDP-CVD）工藝中，一家制造商使用行業(yè)領(lǐng)先的密封件，還是發(fā)生了明顯腐蝕。如下圖所示，材料I和II發(fā)生嚴重降解，約20%的密封材質(zhì)受到侵蝕；而在相同的使用時間內(nèi)，F(xiàn)F302 O形圈即使在易腐蝕的位置也沒有受到侵蝕。（下圖展示了在單月產(chǎn)能60000片晶圓的工廠中，經(jīng)過一個月的HDP-CVD工藝后，不同F(xiàn)FKM O形圈的截面圖）
事實上，派克漢尼汾技術(shù)團隊在其他半導體制造廠也看到過這種情況。FF302-75的實驗表明，它能夠耐受具有強腐蝕性的蝕刻和清潔化學成分。因此，越來越多的半導體行業(yè)客戶開始采用FF302，以降低成本。
高性能的FFKM材料可以保護半導體生產(chǎn)設(shè)備，使其不受腐蝕性液體、氣體、溫度和壓力影響。派克漢尼汾可為表面清潔、蝕刻、HDPCVD、PECVD、CVD、PVD及ALS 等多個工藝流程提供高品質(zhì)FFKM O形圈和其他定制件，以滿足客戶的應(yīng)用需求。
