Pusvadītāju ražošanas process ir atkarīgs no ārkārtējas precizitātes un skarbiem darbības apstākļiem -augsts vakuums, kodīgas gāzes un lielas temperatūras svārstības-, jo īpaši plazmas kodināšanas un ķīmiskās tvaiku pārklāšanas (CVD) sistēmās. Šajā vidē ir nepieciešami eļļošanas un blīvēšanas risinājumi, kas spēj izturēt agresīvas ķīmiskas vielas, novērst piesārņojumu un uzturēt veiktspēju ilgu ciklu laikā. Perfluorpoliēteris (PFPE) ir kļuvis par zelta standartu kritiskām sastāvdaļām, piemēram, vakuumsūkņiem, O-gredzeniem un vārstiem, nodrošinot nepārspējamu stabilitāti un uzticamību, kas tieši ietekmē vafeļu ražu un aprīkojuma darbības laiku. Tālāk ir sniegts detalizēts sadalījums par to, kā PFPE darbojas šajās galvenajās lietojumprogrammās.
PFPE vakuumsūkņos: nodrošina augstu vakuuma un korozijas izturību
Vakuumsūkņi ir plazmas kodināšanas un CVD sistēmu mugurkauls, kas nepieciešams, lai uzturētu īpaši augstu vakuuma līmeni (līdz 10⁻⁶ Pa), lai novērstu gāzes piesārņojumu un nodrošinātu vienmērīgu plānas -plēves nogulsnēšanos vai precīzu materiāla kodināšanu. Tradicionālās minerāleļļas vai sintētiskās smērvielas šeit neizdodas augstā tvaika spiediena un ķīmiskās nestabilitātes dēļ, taču PFPE unikālā molekulārā struktūra risina šīs kritiskās problēmas.
Zems tvaika spiediens piesārņojumam{0}}Bezvakuums: PFPE pilnībā fluorētais pamats veido spēcīgas C{0}}F saites, kas samazina nepastāvību, Tas novērš smērvielas iztvaikošanu un nogulsnēšanos uz jutīgām plāksnīšu virsmām vai optiskajiem komponentiem, kas pretējā gadījumā izraisītu defektus un samazinātu skaidu iznākumu. Plazmas kodināšanā, kur pat nelieli piesārņotāji var mainīt ķēdes modeļus, PFPE negaistošais raksturs nodrošina, ka vakuuma kamera paliek neskarta.
Termiskā un ķīmiskā stabilitāte stresa apstākļos: Vakuumsūkņi darbības laikā rada ievērojamu siltumu, gultņu temperatūrai bieži pārsniedzot 150 grādus. PFPE saglabā stabilu viskozitāti plašā temperatūras diapazonā (-65 grādi līdz 250 grādi), nodrošinot nemainīgu eļļošanas plēves biezumu uz rotējošiem komponentiem, piemēram, sūkņa rotoriem un gultņiem. Turklāt plazmas kodināšanas un CVD procesos tiek izmantotas kodīgas gāzes (piemēram, fluors, hlors, amonjaks) un reaktīvās plazmas, kas noārda standarta smērvielas. PFPE ķīmiskā inerce ir izturīga pret oksidēšanu un koroziju, izvairoties no eļļas sadalīšanās, nogulšņu veidošanās un sekojošiem sūkņa bojājumiem.
Eļļošanas mehānisms ilgmūžībai: PFPE veido izturīgu, zemas{0}}berzes plēvi uz metāla virsmām, izmantojot fizisku adsorbciju, samazinot nodilumu starp kustīgajām daļām, piemēram, sūkņa vārpstām un gultņiem. Atšķirībā no fluorētām alternatīvām, kas var radīt abrazīvas daļiņas, PFPE ir saderīgs ar sūkņa materiāliem (tēraudu, alumīniju, keramiku) un saglabā savas eļļošanas īpašības pagarinātiem apkopes intervāliem-, kas bieži vien nodrošina kritisko sūkņu komplektu "eļļošanu mūža garumā" un samazina apkopes dīkstāves laiku.
PFPE O{0}}gredzenos: integritāte agresīvā vidē
O-gredzeni ir ļoti svarīgi, lai nodrošinātu hermētisku blīvējumu vakuuma kamerās, gāzes vados un iekārtu saskarnēs, novēršot procesa gāzu vai atmosfēras gaisa noplūdes. Pusvadītāju ražošanā blīvslēgi saskaras ar diviem draudiem: ķīmisku iedarbību no procesa gāzēm un mehānisku nodilumu, ko izraisa atkārtota iekārtu cikliskuma darbība. PFPE uzlabo gredzenu veiktspēju, izmantojot divus galvenos mehānismus:
Virsmas eļļošana un pret{0}}adhēzija: O-gredzeni (bieži izgatavoti no FFKM vai PTFE) augstā temperatūrā vai spiedienā var pielipt pie savienojošām virsmām, izraisot blīvējuma bojājumus iekārtas atvēršanas/aizvēršanas laikā. Smērvielas uz PFPE- bāzes (parasti sabiezinātas ar PTFE) pārklāj O-gredzena virsmu ar zemas-berzes, nepiedegošu plēvi, kas samazina berzes koeficientus līdz pat 50%. Tas novērš adhēziju un samazina mehānisko spriegumu, pagarinot O-gredzena kalpošanas laiku 2–3 reizes, salīdzinot ar neeļļotām vai tradicionāli ieeļļotām blīvēm.
Blīvējuma aizsardzība un ķīmiskā barjera: procesa gāzes, piemēram, fluors un sālsskābe, laika gaitā var noārdīt O-gredzena materiālus, izraisot pietūkumu, plaisāšanu vai elastības zudumu. PFPE inertā daba darbojas kā aizsargbarjera, atvairot kodīgas vielas un neļaujot tām iekļūt O-gredzena matricā. Tas saglabā blīvējuma saspiešanas komplektu un elastību, nodrošinot nemainīgu blīvējuma veiktspēju pat pēc tūkstošiem procesa ciklu. CVD sistēmās, kur prekursoru gāzes (piemēram, silāns, titāna hlorīds) ir ļoti reaģējošas, PFPE-ieeļļotie O-gredzeni novērš gāzes noplūdi, kas varētu apdraudēt plēves viendabīgumu.
PFPE vārstos: precīza darbība un izturība pret koroziju
Vārsti regulē procesa gāzu, prekursoru un vakuuma plūsmu plazmas kodināšanas un CVD sistēmās, kam nepieciešama precīza iedarbināšana un nulles noplūde. Skarbi ekspluatācijas apstākļi-korozīvie materiāli, augsts spiediena starpības un bieža braukšana ar velosipēdu- prasa smērvielu, kas līdzsvaro eļļošanu un ķīmisko stabilitāti.
Berzes samazināšana precīzai iedarbināšanai: Vārstos izmanto kāta blīves, lodīšu sēdekļus un vārtu mehānismus, kuriem nepieciešama vienmērīga kustība, lai precīzi kontrolētu gāzes plūsmu. PFPE zemā viskozitāte gan zemā, gan augstā temperatūrā nodrošina minimālu pretestību vārsta atvēršanas/aizvēršanas laikā, nodrošinot precīzu plūsmas kontroli, kas ir būtiska vienmērīgai kodināšanai vai nogulsnēšanai. Tā savietojamība ar vārstu materiāliem (PTFE, nerūsējošais tērauds, FFKM) novērš saspiešanu un aizķeršanos pat pēc miljoniem ciklu.
Ķīmiskā inerce un piesārņojuma novēršana: Plazmas kodināšanas sistēmu vārsti ir pakļauti reaktīvai plazmai un blakusproduktiem, kas var noārdīt smērvielas, izraisot vārsta pielipšanu vai noplūdi. PFPE iztur šo vielu noārdīšanos, izvairoties no kodīgu blakusproduktu veidošanās, kas varētu piesārņot procesa gāzes. Turklāt tā ne-gaistošais raksturs nodrošina, ka gāzes plūsmā nenokļūst smērvielas tvaiki, tādējādi novēršot plāksnīšu piesārņojumu. CVD sistēmās, kur pat nelieli piemaisījumi var mainīt plēves sastāvu, PFPE tīra darbība ir būtiska, lai saglabātu procesa integritāti.
Ilgtermiņa{0}}stabilitāte ekstremālos ciklos: pusvadītāju vārsti darbojas nepārtraukti augsta-sprieguma vidē ar temperatūras svārstībām no -40 grādiem (kameras dzesēšanas laikā-) līdz 200 grādiem (apstrādes laikā). PFPE termiskā stabilitāte novērš viskozitātes noārdīšanos vai sacietēšanu, nodrošinot drošu eļļošanu visās darbības fāzēs. Tas samazina neplānotu apkopi un pagarina vārsta kalpošanas laiku, kas ir galvenā izmaksu ietaupījuma priekšrocība{7}} liela apjoma ražošanas iekārtām.
Kāpēc PFPE ir neaizstājams pusvadītāju ražošanā
Plazmas kodināšanas un CVD procesos smērvielu un blīvējuma materiālu veiktspēja tieši ietekmē iekārtu uzticamību un produktu kvalitāti. PFPE unikālā ultra-zema tvaika spiediena, ķīmiskās inerces, plašas temperatūras tolerances un zemas berzes kombinācija padara to par vienīgo materiālu, kas spēj apmierināt visprasīgākās nozares prasības. Atšķirībā no parastajām smērvielām, kas apdraud piesārņojumu, koroziju vai priekšlaicīgu bojājumu, PFPE nodrošina:
Konsekventa vakuuma integritāte un procesa tīrība
Pagarināts kalpošanas laiks kritiskajiem komponentiem (sūkņiem, vārstiem, O{0}}gredzeniem)
Samazinātas apkopes izmaksas un dīkstāves
Atbilstība pusvadītāju tīrās telpas standartiem (ISO klase 1–3)
