电子半导体工业密封解决方案

半导体工业应用对密封的要求

• 耐化学介质性：在半导体行业中，涉及密封的工序多为强氧化性或强腐蚀性介质。因此，对密封材料的耐介质性能有较高要求。

• 耐高温性：在半导体制程方面，涉及的高温过程主要几种在各类薄膜工艺和热处理过程中，如 CVD和 ALD。这些高温设备的加热方式多为辐射加热，其高温区域主要几种在晶圆所处位置这一小块区域。因此，虽然许多制程的温度大于 300℃，但对于密封材料而言，其所处位置离高温位置较远，苛刻的要求能耐300℃。

• 金属含有物（金杂）：在半晶圆的金属沾污易导致器件的失效问题，而且在做成电子器件前很难被检测到。金属沾污可能来源于掺杂气体等原材料，也能来自密封、阀门等设备，或者来自工程师等人为因素。半导体业界对于使用材料的金属含有物变得越来越敏感。

• 颗粒析出性：晶圆在使用过程中，密封材料如若产生颗粒，会影响晶圆表面洁净度，进而影响器件良率，尤其对于粒径大于线宽的颗粒，其响更大密封材料中颗粒产生可能有两方面原因。一方面，密封材料处于腐蚀性化学介质或特殊物理环境(紫外，等离子体)中，由于自身降解原因，产生颗粒。另一方面，胶材料本身因混合不均匀、配方等原因，使得橡胶材料本身产生颗粒析出。

• 耐等离子体性能：晶圆近来对于耐等离子体性的需求，出现希望明确划分耐物理性与耐化学性两者间差异的趋势，这是为了应装置点对耐受性的需求而产生的改变所致，

• 气体透过性(释气性)：气体穿透性是选择高真空或极高真空用密封材料时的要点。

密封件在半导体行业的应用

湿制程密封应用

湿制程密封应用1——超纯水系统

如若超纯水不纯，会引起晶圆沾污，进而引发击穿电压降低、暗电流增大等各类问题，导致芯片合格率低。

在超纯水系统中，选择密封材料时，应关注材料在水溶液中的浸出性，这就重点考察密封件材料的洁净度和低析出性。

应用设备:过滤器、阀门、流量和压力调节阀和连接件等

湿制程密封应用2——湿电子化学品相关

在芯片制造过程中涉及湿电子化学品的工序主要集中在清洗、光刻和刻蚀工序。

在半导体厂，涉及的湿电子化学品有很多。其中使用量较大的化学品主要是双氧水、氢氟酸、硫酸、硝酸、Piranha(食人鱼溶液，浓硫酸+双氧水)SC-1、SC-2清洗液等。

湿制程密封应用3——电子特种气相关

电子特种气体的分类形式很多，按照气体本身的化学成分可以分为硅系、砷系磷系、硼系、金属氢化物、卤化物和金属烃化物。

按照在集成电路中的作用可以分为掺杂气体、外延气体、离子注入气体、发光二极管用气体、刻蚀气体、化学气相沉积用气体、载运稀释气体等七类。

电子特气主要在 FAB 厂应用居多，多见于薄膜生长、刻蚀、氧化、离子注入等工序。

对于湿电子化学品和电子特种气体，涉及密封方面的设备或部件主要集中在泵、化学品容器、过滤器、连接器、兆频超声清洗设备、管道接口和阀门等的密封。

这些化学品往往具有较强的腐蚀性、氧化性或者溶剂性，因此，对于密封材料需要其:

• 耐化学腐蚀性好(包括耐溶剂性能好、静态和动态耐化学降解性能等)

• 洁净度高

• 颗粒产生率低等

• 气体透过性低(一定温度和压力下耐渗透性)

高温制程密封应用

高温制程密封应用1——薄膜工艺

薄膜沉积工艺是通过在半导体衬底上沉积一层或多层薄薄的材料来构建复杂的集成电路。薄膜的质量直接影响到芯片的性能、可靠性和成本。

主流的薄膜沉积设备和技术包括:

• 物理气相沉积(PVD)

• 化学气相沉积(CVD)

• 原子层沉积(ALD)

高温制程密封应用2——热处理工艺

热处理主要包括氧化、扩散和退火工艺

热制程的密封应用设备主要有:高温炉门、石英室密封、中心环和配件等

热制程对密封的要求主要有:

• 耐高温性好(有些工艺甚至会达到280-300'C)

• 循环性能好(设备腔体会频繁经历升温、恒温和降温的过程，炉门涉及频繁开关)

• 耐化学腐蚀性好子(热制程中有很多腐蚀性气体，比如SiH4,HF, F2,CI2,NF3,水蒸气,02,WF6, TiCI4,CIF3,N2,02,HC1,03等)

• 洁净度高

• 颗粒产生率低等

等离子体制程密封应用

涉及等离子体的工艺主要集中在刻蚀、PVD 和 PECVD、以及离子注入，其压力一般为真空，温度通常小于 300℃.

刻蚀是通过移除晶圆表面材料，在晶圆上根据光刻图案进行微观雕刻，将图形转移到晶圆表面的工艺。刻蚀分为湿法刻蚀和干法刻蚀，由于等离子体产生促进化学反应的自由基能显著增加化学反应的速率并加强化学刻蚀，等离子体同时也会造成晶圆表面的离子轰击，故干法刻蚀一般都是采用等离子刻蚀。离子注入指非常精准地向晶圆指定位置注入特定杂质原子剂量或数量的方法。电离的杂质原子经静电场加速打到晶圆片表面，通过测量离子电流可严格控制剂量。在等离子体工艺中，应关注密封材料在此环境中对等离子体的耐受性，应用的设备有:门窗密封、闸阀/钟摆阀/排气阀、容器盖、中心环等密封

部分产品方案

6375UP	要将半导体原材料转变成有用的器件，需要数百个化工   步骤。大量步骤涉及腐蚀性酸、溶剂和碱（包括 胺），这些物质用于从晶片表面清洁、冲洗、腐蚀或剥离不想要的材料和污染物。   这些化学物质会侵蚀弹性体密封件，导致它们膨胀、降解或浸出不良 金属和离子萃取物，对集成电路功能产生影响。
7075UP	7075UP 全氟橡胶零件是一种黑色产品，用于金属 CVD 应用。它提供优秀的热稳定性、非常低的脱气性和优异的压缩永久变形 性能。7075UP   提供优异的密封力保持效果，具有良好的机械性能， 非常适合静态和动态密封应用。建议最高应用温度为 327℃   (620℉)。也可短时间用于高温。超纯后清洗和包装是使用 7075UP 制造的所有零件的标准。
8002	8002 全氟橡胶零件是适用于灰化/去胶应用的透明产品。此未填充 产品与矿物填充产品相比，在氧和氟基等离子体中   对抗等离子体裂解具有优秀的耐受性以及超低粒子生成能力。8002 对干式工艺 化学具有优异的耐受性，并具有良好的机械强度，非常适合静态、低应力/低密封力   以及“部分”粘合阀门密封应用。建议最高应用温度为 275℃ (527℉) 。超纯后清洗和包装是所有 8002 零件的标准配置。
8085	在清洗周期中使用氧和氟化等离子体的各种半导体等离子体过程应用中，8085 可应对挑战性要求。
8475	8475 全氟橡胶零件是一种白色产品，用于满足半导体热处理过程中灯加热退火和 RTP 密封应用的挑战性要求。
8575	8575 全氟弹性体零件是一种白色产品，适用于“部分”蚀刻、灰化/去胶和沉积工艺应用。
8705	8705 全氟橡胶零件主要用于常规光源或等离子体发出的高能紫外线 (UV) 辐射的直接路径中的密封位置。
8900	8900 全氟橡胶零件是适合所有热处理的黑色产品，例如氧化、扩散炉、金属 CVD、ALD 和   LPCVD。它提供优秀的热稳定性、非常低的脱气性和优异的（低）压缩永久变形特性。
9100	9100 是一款琥珀色半透明产品，适用于 PECVD 和 HDPCVD 工艺。它还在“部分”蚀刻工艺中表现出优异的性能。
9300	9300 全氟橡胶零件为棕色 产品，适用于电介质（氧化物）蚀刻应用。它适用于等离子体 环境是离子（“物理”）和自由基（“化学”）组合的应用中， 即通常需要同等抗“物理”和“化学” 等离子体侵蚀的应用。
9500	9500 对   CVD（化学气相沉积）和灰化/去胶工艺化学（即臭氧、氨和水蒸气）具有优异的耐受性。它还提供优秀的热稳定性、非常低的脱气性和优异的机械强度。
9600	9600 全氟橡胶零件专为高纯度、高温真空应用而设计，在这些应用中，密封件暴露在具有破坏性的氟和氧等离子体自由基中。

请联系我们，了解更多半导体行业密封件产品信息，查找符合您需求的解决方案！