FFKM-Dichtungen für die Halbleiterfertigung: Plasmabeständigkeit, Vakuum und Kontaminationskontrolle

Dichtungen werden in der gesamten Waferbearbeitungsausrüstung verwendet, einschließlich:

• Prozesskammendeckel
• Schieber und Absperrventile
• Gaseinlasseinrichtungen
• Duschköpfe und Gasverteiler
• Absperrventile
• Vakuumvorleitungen
• Kammertüren
• Pumpenanschlüsse
• Wafer-Transfersysteme
• Chemikalienbehälter
• Durchflussregler
• Filter und Anschlüsse
• Armaturen und Formstücke für die Nassbearbeitung

Obwohl diese Komponenten möglicherweise nur einen kleinen Teil der Gerätekosten ausmachen, kann ihre Leistung Folgendes beeinflussen:

• Vakuumstabilität
• Einschluss von Prozessgas
• Kammarsauberkeit
• Anlagenverfügbarkeit
• Wartungsintervalle
• Wafer-Kontamination
• Prozessreproduzierbarkeit
• Ertrag

DuPont identifiziert partikuläre Verunreinigungen, Ausgasungen und Extrakte, die durch die Verschlechterung von Dichtungen verursacht werden, als wichtige Probleme in der Halbleiterproduktion. Der Leitfaden für Halbleiterdichtungen deckt Ätz-, Abscheidungs-, Veraschungs-, Oxidations-, Diffusions- und Nassprozesse ab.

Eine Dichtung, die weiterhin sichtbare Leckagen verhindert, kann dennoch ungeeignet sein, wenn ihre Oberfläche erodiert oder Verunreinigungen in die Prozesskammer abgibt.

FFKM besitzt eine hochfluorierte Polymerstruktur, die im Allgemeinen eine umfassendere Beständigkeit gegen Hitze, Chemikalien und Plasmaumgebungen bietet als herkömmliche Elastomere wie FKM und Silikon.

Halbleiterspezifische FFKM-Mischungen können so entwickelt werden, dass sie Folgendes bieten:

• Niedrigplasma-Erosion
• Geringe Partikelbildung
• Niedriger Spurenmetallgehalt
• Geringe Ausgasung
• Geringe Extrakte
• Hochtemperaturstabilität
• Geringer Druckverformungsrest
• Breite nasschemische Beständigkeit
• Zuverlässige Abdichtung unter Vakuum
• Kontrollierte Reinraumfertigung und -verpackung

Trelleborg beschreibt FFKM-Werkstoffe in Halbleiterqualität als eine Kombination aus hoher Reinheit, sehr geringem Spurenmetallgehalt, Plasmabeständigkeit, reduzierter Partikelbildung und extrem geringer Ausgasung unter Hochvakuumbedingungen.

Diese Eigenschaften machen FFKM zu einer wichtigen Option sowohl für Front-End-Wafer-Bearbeitungsanlagen als auch für die sie unterstützenden Fluidfördersysteme.

Die Auswahl von Halbleiterdichtungen lässt sich in drei große Prozessgruppen unterteilen:

1. Plasma- und Trockenprozesse
2. Vakuum- und thermische Prozesse
3. Nasschemische Verfahren

Eine Verbindung, die sich in einer Gruppe bewährt, sollte nicht automatisch für eine andere zugelassen werden.

Das Halbleitermaterial-Auswahlsystem von DuPont unterteilt Halbleiteranwendungen ebenfalls in Plasma-/Gas-, thermische und Nassprozessgruppen, anstatt eine allgemeine FFKM-Empfehlung abzugeben.

Plasma wird bei der Halbleiterherstellung für Prozesse wie die folgenden verwendet:

• Reaktives Ionenätzen
• Induktiv gekoppeltes Plasmaätzen
• plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung
• Plasmagestützte Atomlagendeposition
• Widerstehe dem Strippen
• Veraschung
• Kammerreinigung
• Oberflächenbehandlung

Häufige Plasma- und Prozessgase können sein:

• Sauerstoff
• Stickstofftrifluorid
• Tetrachlormethan
• Chlor
• Bortrichlorid
• Schwefelhexafluorid
• Fluorkohlenwasserstoffgemische
• Wasserstoffhaltige Gase

Diese Umgebungen können Elastomeroberflächen angreifen und die Lebensdauer von Dichtungen verkürzen.

Wie Plasma eine Elastomerdichtung angreift

Ein Plasmaangriff kann chemische oder physikalische Mechanismen beinhalten.

Beim chemischen Angriff reagieren reaktive Radikale mit dem Dichtungsmaterial und bilden flüchtige Abbauprodukte. Beim physikalischen Angriff bombardieren energetische Ionen die Dichtungsoberfläche und tragen Material von ihr ab.

Der dominante Mechanismus hängt ab von:

• Plasmareaktorkonfiguration
• Gasklammer
• HF-Leistung
• Druck
• Temperatur
• Durchflussrate
• Ionenenergie
• Standort der Dichtung
• Direkte oder indirekte Exposition

Die Plasma-Seal-Forschung von DuPont erklärt, dass Systeme mit reaktivem Ionenätzen (RIE), induktiv gekoppeltem Plasma (ICP) und nachgeschaltetem Plasma Dichtungen sehr unterschiedlichen Bedingungen aussetzen können. Sie unterscheidet zudem zwischen radikalgesteuerter chemischer Erosion und ionengesteuertem physikalischem Sputtern.

Aus diesem Grund ist eine Angabe wie “plasmaresistentes FFKM” keine vollständige Spezifikation.

Plasmachemie ist wichtig

Verschiedene Plasmachemiken können ein unterschiedliches Abbauverhalten hervorrufen.

Zum Beispiel:

• Sauerstoffplasma kann organische Bestandteile oxidieren und entfernen.
• Fluorplasma kann bestimmte Füllstoffe oder Polymerstrukturen angreifen.
• Chlorhaltiges Plasma kann unterschiedliche Kompatibilitätsanforderungen stellen.
• Ferndraht-Plasma kann hauptsächlich radikalgetriebenen chemischen Angriff erzeugen.
• Die direkte Plasmabehandlung kann energiereicheren Ionenbeschuss beinhalten.

Eine Verbindung, die bei einem Plasmarezept zu geringem Gewichtsverlust führt, bietet in einem anderen möglicherweise nicht dieselbe Leistung.

Für die Materialbewertung angeben:

• Vollständiges Gasgemisch
• Gasverhältnisse
• Brennkammerdruck
• Plasmaleistung
• Belichtungszeit
• Standort der Dichtung
• Kammertemperatur
• Reinigungschemie
• Wartungsintervall

Geringer Abrieb ist wichtig, aber die Dichtung muss sich zudem sauber zersetzen.

Eine Verbindung verliert möglicherweise relativ wenig Gewicht, während sie dennoch Partikel oder metallische Rückstände in der Kammer hinterlässt. Eine andere Verbindung erfährt möglicherweise eine kontrollierte Erosion, erzeugt jedoch hauptsächlich flüchtige Produkte, die über das Vakuumsystem entfernt werden können.

Dies bedeutet, dass die Plasmaleistung anhand mehrerer Messungen bewertet werden sollte:

• Gewichtsverlust
• Oberflächenrissbildung
• Partikelanzahl
• Partikelgröße
• Partikelzusammensetzung
• Freisetzung von Spurenelementen
• Dichtkraft-Rückhaltung
• Undichtigkeit nach Exposition

Die veröffentlichte Forschung von DuPont zeigt, dass die Auswahl der Füllstoffe das Verhalten hinsichtlich Partikel- und metallischer Verunreinigung während der Plasmabeleuchtung signifikant beeinflussen kann.

Herkömmliche FFKM-Mischungen können enthalten:

• Industrieruß
• Kieselsäure
• Mineralische Füllstoffe
• Metalloxid-Füllstoffe
• Polymerfüllstoffe

Diese Füllstoffe können Härte, Festigkeit, das thermische Verhalten oder die Verarbeitbarkeit verbessern. Sie können jedoch auch das Verschmutzungsverhalten beeinträchtigen.

Mineralische und metallische Füllstoffe

Einige mineralische Füllstoffe widerstehen der Plasmagrosion besser als das umgebende Polymer.

Wenn das Polymer entfernt wird, können Füllstoffpartikel freiliegen und sich schließlich in die Kammer ablösen. Je nach Zusammensetzung können diese Partikel auch metallische oder ionische Verunreinigungen verursachen.

Die Plasma-Forschungsnotizen von DuPont weisen darauf hin, dass plasmaresistente Füllstoffe wie bestimmte Oxide das Polymer abschirmen können, jedoch das Risiko der Partikelbildung erhöhen können, nachdem das Polymer um sie herum erodiert ist.

Polymergefüllte und unbefüllte Verbindungen

Polymergefüllte oder ungefüllte FFKM-Mischungen können das Risiko verringern, harte anorganische Partikel zu hinterlassen.

Einige Rezepturen sind so konzipiert, dass sich die Dichtung und der Füllstoff gleichmäßiger zu flüchtigen Produkten zersetzen. Dies kann in bestimmten Plasmaumgebungen Partikel- und Metallverunreinigungen reduzieren.

Ein ungefülltes Material ist jedoch nicht automatisch für jede Anwendung am besten geeignet. Füllstoffe können notwendig sein für:

• Mechanische Verstärkung
• Maßhaltigkeit
• Verschleißfestigkeit
• Extrusionsbeständigkeit
• Leistung dynamischer Dichtungen

Die Verbindung muss die Plasmasauberkeit mit den mechanischen Anforderungen des Dichtungsbereichs in Einklang bringen.

Partikel, die von einer Dichtung freigesetzt werden, können stammen von:

• Plasmaerosion
• Oberflächenrissbildung
• Abrieb
• Dynamische Ventilbewegung
• Mangelhafte Installation
• Übermäßige Kompression
• Kleben und Reißen
• Chemischer Abbau
• Freiliegende Füllungen

Dynamische Dichtungen können besonders wichtige Partikelquellen sein, da sich ihre Oberflächen wiederholt gegen Bauteile bewegen.

Zu den häufigen dynamischen Standorten gehören:

• Schlitzventile
• Absperrschieber
• Absperrventile
• Bewegliche Kammertüren
• Hubmechanismen

Greene Tweed berichtet, dass ein unter Verwendung dynamischer Tests entwickeltes Halbleiter-FFKM während eines Tests mit 60.000 Zyklen wesentlich weniger Partikel erzeugte als ein Referenzmaterial. Das Ergebnis verdeutlicht, warum statische Immersionstests oder Plasmatests allein möglicherweise nicht die Leistung in einem sich bewegenden Ventil vorhersagen.

Reduzierung der Partikelbildung

Maßnahmen zur Partikelkontrolle können umfassen:

• Auswahl einer partikelarmen Halbleiterverbindung
• Zuordnung der Verbindung zur Plasmachemie
• Verbesserung des Rillendesigns
• Verhindern des Abrollens oder Verdrehens von Dichtungen
• Reduzierung unnötiger Reibung
• Kontrolle der Oberflächengüte
• Verwendung eines geeigneten Gleitmittels, sofern zulässig
• Auswahl einer zweckbezogenen Ventildichtung
• Festlegung präventiver Austauschintervalle

DuPont hat spezielle geklebte Tür- und TriLobe-Dichtungsdesigns für Schieber- und Schlitzventil-Anwendungen entwickelt, bei denen das Installationsverhalten, die Bewegung und die Partikelkontrolle wichtig sind.

Spurenelemente können stammen aus:

• Verbundfüllungen
• Pigmente
• Verarbeitungsausrüstung
• Trennmittel
• Reinigungsprozesse
• Verpackung
• Dichtungsverschleiß

Relevante Elemente können sein:

• Aluminium
• Calcium
• Eisen
• Magnesium
• Natrium
• Titan
• Kupfer
• Zink
• Andere prozessempfindliche Metalle

Plasma kann die Dichtungsoberfläche zersetzen und Material in atomarer, ionischer oder partikularer Form freisetzen. DuPont weist darauf hin, dass herkömmliche, mit Mineralstoffen gefüllte Compounds Elemente enthalten können, die zu einer metallischen Verunreinigung beitragen können, während bestimmte, mit Polymeren gefüllte oder ungefüllte Compounds weniger anorganische Bestandteile enthalten.

Wenn Spurenmetalle kritisch sind, sollten Käufer tatsächliche Analysedaten für die vorgeschlagene Verbindung anfordern, anstatt sich auf eine allgemeine Angabe wie “hohe Reinheit” zu verlassen.”

Relevante Prüfverfahren können umfassen:

• ICP-MS
• Prüfung auf extrahierbare Metalle
• Oberflächenanalyse
• REM/EDX Partikelanalyse
• Ionenchromatographie
• Chargenspezifische Kontaminationstests

Ausgasung ist die Freisetzung flüchtiger Verbindungen aus einem Material unter Einwirkung von Vakuum, Hitze oder Plasma.

Mögliche Quellen sind unter anderem:

• Rückständige Verarbeitungshilfsmittel
• Nebenprodukte der Härtung
• Absorbierte Feuchtigkeit
• Niedermolekulare Inhaltsstoffe
• Materialabbauprodukte
• Reinigungsrückstände

Ausgasungen können:

• Evakuierungszeit verlängern
• Vakuumstabilität verringern
• Kammeroberflächen kontaminieren
• abgeschiedene Schichten stören
• Hintergrundgase erhöhen
• Wartungsintervalle verkürzen

Halbleiter-FFKM-Lieferanten entwickeln und testen daher Compounds im Hinblick auf geringe Ausgasung sowie chemische Beständigkeit.

Trelleborg gibt an, dass die Halbleiter-FFKM-Produktreihe für extrem geringe Ausgasung unter Hochvakuumbedingungen entwickelt wurde, während Greene Tweed eine geringe Ausgasung als ein Auswahlkriterium für spezifische Trocken- und Nassprozessmischungen nennt.

Ausgasungsdaten müssen sorgfältig verglichen werden

Veröffentlichte Ausgasungsergebnisse können unterschiedliche ... verwenden:

• Temperaturen
• Vakuumstufen
• Belichtungszeiten
• Stichprobengrößen
• Analytische Methoden
• Vorkonditionierungsverfahren

Zwei Verbindungen können nicht zuverlässig verglichen werden, es sei denn, die Testbedingungen sind ähnlich.

Für eine kritische Kammer, Anfrage:

• Gesamtmasseverlust
• Gesammeltes flüchtiges kondensierbares Material
• Restgasanalyse
• Spezifisch nachgewiesene Art
• Testtemperatur
• Vakuumgrad
• Ausheizverlauf

Ausgasung und Permeation sind miteinander verwandt, aber unterschiedlich.

• Ausgasung stammt von Substanzen, die von der Robbe selbst abgegeben werden.
• Permeation ist die Bewegung von externem Gas durch das Elastomermaterial.

Unter Hochvakuum kann eine übermäßige Gaspermeation zu Folgendem beitragen:

• Erhöhte Gasbelastung
• Längere Abpumpzeit
• Schwierigkeiten beim Erreichen des Basisdrucks
• Hintergrundkontamination
• Prozessinstabilität

Die Dichtungsgeometrie, der Querschnitt und die freiliegende Oberfläche beeinflussen die Permeation ebenso wie die Mischung selbst.

Für Hochvakuumanwendungen bewerten Sie:

• Zielvakuum
• Zulässige Leckage-Rate
• Prozessgas
• Dichtungsquerschnitt
• Schweißtemperatur
• Druckdifferenz
• Belichtungsbereich
• Förderleistung
• Erforderliche Abpumpzeit

DuPont hat FFKM-Dichtungen mit geringer Permeabilität für den Einsatz in Halbleitern bei hohen Temperaturen und hohem Vakuum hervorgehoben und damit verdeutlicht, dass die Vakuumleistung anstelle eines Allzweck-O-Rings ein spezielles Material oder Design erfordern kann.

Eine Dichtung kann chemisch beständig sein und dennoch versagen, weil sie ihre elastische Dichtkraft verliert.

Druckverformungsrest wird besonders wichtig bei:

• Beheizte Prozesskammern
• Diffusionssysteme
• CVD- und ALD-Anlagen
• Vakuumflansche
• Kammerdeckel
• Ausrüstung mit langen Wartungszyklen

Mögliche Symptome sind:

• Fehler beim Erreichen des Vakuums
• Leckage nach dem Abkühlen der Kammer
• Längere Abpumpzeit
• Leckage nach Wartung
• Dauerausgleich
• Reduzierter Anpressdruck

Eine Halbleiter-FFKM-Mischung sollte überprüft werden auf:

• Druckverformungsrest
• Dichtkraft-Rückhaltung
• Maximale Dauertemperatur
• Temperaturwechselbeanspruchung
• Saugleistung
• Chemische Einwirkung bei Temperatur

Die höchste veröffentlichte Temperaturangabe ist nicht immer die beste Wahl. Eine für extreme Hitze optimierte Mischung kann andere Plasma-, Ausgasungs- oder Reinheitseigenschaften aufweisen als eine Qualität, die für die Deposition oder das Ätzen entwickelt wurde.

FFKM wird auch in der nassen Wafer-Bearbeitung und in Chemikalien-Versorgungssystemen eingesetzt.

Typische Fluide umfassen:

• Reinstwasser
• Flusssäure
• Schwefelsäure
• Salpetersäure
• Phosphorsäure
• Wasserstoffperoxid
• Ammoniumhydroxid
• Piranha-Lösungen
• SC-1 und SC-2 Reinigungslösungen
• Fotolackentferner
• NMP
• Hydroxylamin
• IPA
• DMSO
• Kupferbäder

Der Auswahlratgeber von DuPont für nasschemische Prozesse führt die Wafer-Vorbereitung, das Nassätzen, das Strippen und die Kupferabscheidung als Halbleiteranwendungen für spezielle hochreine FFKM-Dichtungen auf.

Auswahlkriterien für Nassverfahren

Für nasschemische Prozesse ist folgendes zu priorisieren:

• Chemische Beständigkeit
• Geringe Extrakte
• Geringe Ionenverunreinigung
• Niedriger Spurenmetallgehalt
• Quellbeständigkeit
• Beibehaltung der mechanischen Eigenschaften
• Reinraumbearbeitung und -verpackung

Greene Tweed meldet einen niedrigen Gesamten Organischen Kohlenstoff (TOC), niedrige auslaugbare Spurenmetalle und eine geringe ionische Kontamination für Dichtungswerkstoffe für Halbleiter-Nassprozesse.

Eine für Trockenplasma ausgewählte Dichtungsverbindung sollte nicht automatisch in einer Nassbank verwendet werden. Die Chemie des Nassprozesses und die Kontaminationsspezifikationen müssen separat überprüft werden.

Eine hochreine Verbindung kann nach dem Formen kontaminiert werden, wenn sie falsch gehandhabt, gereinigt oder verpackt wird.

Mögliche Kontaminationsquellen sind:

• Staub
• Hautkontakt
• Schutt schneiden
• Trennmittelrückstand
• Reinigungschemikalien
• Verpackungsmaterialien
• unkontrollierte Lagerung
• Mischproduktionsanlagen

Für kritische Halbleiterdichtungen müssen Käufer möglicherweise Folgendes spezifizieren:

• Reinraum-Herstellungsklasse
• Reinigungsmethode
• Reinstwasserspülung
• Partikelinspektion
• Doppelte Verpackung
• Chargenkennzeichnung
• Datumscode
• Konformitätsbescheinigung
• Spurenmetallempfindlichkeiten
• Verpackungsmaterial

Trelleborg gibt an, dass ausgewählte Halbleiter-FFKM-Dichtungen unter kontrollierten Reinraumbedingungen hergestellt und verpackt werden, und betont dabei, dass die Prozessreinheit über die eigentliche Mischungsformulierung hinausgeht.

Statische Dichtungsstellen

Beispiele hierfür sind:

• Kammerdeckel
• Gasverteiler-Anschlüsse
• Vakuumflansche
• Sensorgehäusen
• Chemische Armaturen

Wichtige Anforderungen sind:

• Druckverformungsrestbeständigkeit
• Geringe Ausgasung
• Chemische Beständigkeit
• Vakuumretention
• Thermische Stabilität

Dynamische Dichtungsstellen

Beispiele hierfür sind:

• Schlitzventile
• Absperrschieber
• Absperrventile
• Bewegliche Kammerkomponenten

Dynamische Standorte erfordern zudem:

• Verschleißfestigkeit
• Geringe Reibung
• Reißfestigkeit
• Partikelsteuerung
• Antihaftwirkung
• Stabile Installationsgeometrie

Wählen Sie eine dynamische Dichtung nicht nur anhand von Daten zur statischen Plasmaerosion oder chemischen Immersion aus.

Die Schadensanalyse sollte die Dichtung zusammen mit der Historie der Kammer, dem Plasmarezept, dem Reinigungszyklus und dem Zustand der Hardware untersuchen.

Nützliche Techniken können sein:

• Optische Inspektion
• Gewichtsmessung
• Härteprüfung
• Maßmessung
• REM/EDX
• Oberflächenspektroskopie
• Partikelzählung
• Dichtheitsprüfung
• Bestimmung des Druckverformungsrests

Verwenden Sie das folgende Auswahlverfahren.

1. Identifiziere das Prozesssegment

Geben Sie an, ob das Siegel verwendet wird in:

• Ätzen
• Aussage
• Veraschung oder Strippen
• Thermische Verarbeitung
• Ionenimplantation
• Nassreinigung
• Chemie-Distribution
• Vakuumförderung

2. Definieren Sie die gesamte Chemie

Bereitstellen:

• Prozessgase
• Plasmagase
• Reinigungsgase
• Nasschemikalien
• Konzentrationen
• Gasverhältnisse
• Reaktionsnebenprodukte

3. Plasmazustände definieren

Enthalten:

• Direktes oder entferntes Plasma
• Reaktortyp
• HF-Leistung
• Druck
• Temperatur
• Belichtungsdauer
• Standort der Dichtung

4. Temperatur und Vakuum definieren

Bereitstellen:

• Normaltemperatur
• Höchsttemperatur
• Ausheiztemperatur
• Basidruck
• Betriebsdruck
• Zulässige Leckage-Rate
• Evakuierungsanforderung

5. Kontaminationsgrenzwerte festlegen

Anforderungen angeben für:

• Partikelerzeugung
• Spurenelemente
• Ausgasung
• Extrakte
• Ionische Verunreinigung
• Gesamter organischer Kohlenstoff

6. Dichtungsbewegung

Identifiziere:

• Statische oder dynamische Nutzung
• Ventilschaltfrequenz
• Geschwindigkeit
• Schlaganfall
• Oberflächengüte
• Schmierungsbeschränkungen

7. Das Siegeldesign überprüfen

Bereitstellen:

• O-Ring-Abmessungen
• Nutbreite und -tiefe
• Plombenzange
• Dehnen
• Extrusionsspalt
• Hardware-Toleranzen
• Zeichnung oder physisches Muster

8. Überprüfen Sie die tatsächliche Verbindung

Für kritische Anwendungen gilt:

• Plasmaerosionstests
• Teilchenprüfung
• Ausgasungsanalyse
• Spurenelementanalyse
• Chemische Tauchbehandlung
• Temperaturwechselbeanspruchung
• Dynamische Zyklustests
• Kammerebene-Qualifikation

Die endgültige Spezifikation sollte eine benannte Verbindung und einen genehmigten Herstellungsprozess ausweisen, anstatt einfach nur “Halbleiter-qualifiziertes FFKM” anzugeben.”

Halbleiter-FFKM-Dichtungen haben möglicherweise einen hohen Anschaffungspreis, aber die Dichtungskosten sollten im Hinblick auf Folgendes bewertet werden:

• Kammer-Ausfallzeit
• Arbeitsaufwand für die vorbeugende Wartung
• Verlorene Waffeln
• Kammerreinigung
• Umschulung
• Ertragsverlust
• Ersatzteillager
• Ventil- oder Hardwarebeschädigung

Die Lebenszykluskosten-Richtlinie von DuPont empfiehlt, den Dichtungspreis mit der mittleren Zeit zwischen Ausfällen (MTBF), ungeplanten Ausfallzeiten und den mit dem Austausch verbundenen Betriebskosten zu vergleichen.

Eine teurere Verbindung kann niedrigere Gesamtkosten verursachen, wenn sie:

• Reduziert die Partikelbildung
• Verlängert die Reinigungsintervalle der Kammer
• Erhöht die Lebensdauer des Ventilschaltspiels
• Reduziert Vakuumfehler
• Verhindert Kontamination
• Unterstützt längere Wartungsintervalle

Die beste Werkstoffmischung ist nicht unbedingt diejenige mit der höchsten Temperaturklassifizierung oder dem höchsten Einkaufspreis. Es ist das kostengünstigste qualifizierte Material, das die Anforderungen an Prozess, Reinheit und Zuverlässigkeit erfüllt.

Auswahl eines FFKM für jeden Halbleiterprozess

Ätz-, Abscheidungs-, Nassbehandlungs- und thermische Anlagen erzeugen unterschiedliche Dichtungsbedingungen.

Bewertung ausschließlich des Gewichtsverlusts durch Plasma

Eine Verbindung kann eine geringe Erosion aufweisen, aber dennoch Partikel oder Spurenmetallkontaminationen verursachen.

Füllstoff-Chemie ignorieren

Füllstoffart kann das Verhalten von Partikeln und metallischen Rückständen beeinflussen.

Verwendung einer Trockenbau-Spachtelmasse in einer Feuchtanwendung

Plasmabeständigkeit bestätigt keine Kompatibilität mit Säuren, Basen, Lösungsmitteln oder Abbeizmitteln.

Ignorieren der dynamischen Partikelerzeugung

Eine Schleusenventildichtung sollte unter repräsentativen Bewegungs- und Zyklusbedingungen bewertet werden.

Vergleich von Ausgasungswerten aus verschiedenen Prüfverfahren

Temperatur, Druck, Dauer und Probenvorbereitung müssen vergleichbar sein.

Die Angabe von nur “hochreinem FFKM”

Die genaue Zusammensetzung, der Reinigungsprozess, die Verpackung und die Kontaminationsgrenzwerte sollten definiert werden.

Unter Ignorierung der Rille und der Beschläge

Selbst die korrekte Dichtungsmasse kann aufgrund von übermäßiger Pressung, schlechter Oberflächengüte, Verdrehung oder unzureichendem Nutvolumen versagen.

FFKM-Dichtungen helfen Halbleiteranlagen, in Umgebungen mit Plasma, reaktiven Gasen, Hochvakuum, extremen Temperaturen und aggressiven Nasschemikalien zu arbeiten.

Jedoch erfordert eine erfolgreiche Halbleiterabdichtung mehr als nur eine breite Chemikalienbeständigkeit.

Die ausgewählte Verbindung muss das richtige Gleichgewicht bieten aus:

• Plasmabeständigkeit
• Geringe Erosion
• Geringe Partikelbildung
• Niedriger Spurenmetallgehalt
• Geringe Ausgasung
• Geringe Extrakte
• Vakuumstabilität
• Druckverformungsrestbeständigkeit
• Nasschemische Beständigkeit
• Mechanische Leistung
• Reinraumbearbeitung

Unterschiedliche Ätz-, Abscheide-, thermische und Nassprozesse erfordern möglicherweise unterschiedliche FFKM-Formulierungen.

Für kritische Anwendungen sollte die Auswahl der Werkstoffmischung auf dem vollständigen Plasma-Rezept, der Prozesschemie, der Temperatur, dem Vakuumlevel, der Dichtungsbewegung und den Anforderungen an die Reinheit basieren. Qualifizierungstests sollten den tatsächlichen Prozess so nah wie möglich in der Praxis abbilden.