Pourquoi est-il strictement interdit d’utiliser toute colle organique volatile dans les zones d’étanchéité des procédés de fabrication des semi-conducteurs ?
Dans les processus de fabrication des semi-conducteurs, il est strictement interdit d’utiliser toute colle organique volatile (telle que les résines époxy courantes, les silicones, etc.) dans les joints d’étanchéité. La raison en est dictée par les exigences de vide poussé, de propreté et d’environnements physico-chimiques extrêmes de la fabrication des semi-conducteurs. Les raisons principales peuvent être résumées en cinq effets clés de matériaux et physiques :
1. Effet de dégazage sous vide ultra-poussé (Outgassing)
Les processus de fabrication des semi-conducteurs (tels que la photolithographie, la gravure au plasma, le dépôt de phase/chimique, etc.) nécessitent généralement un environnement de vide poussé (HV) ou de vide ultra-poussé (UHV).
Dans un environnement de basse pression, les colles organiques ordinaires libèrent continuellement des solvants organiques résiduels, des polymères de bas poids moléculaire non complètement durcis, de l’humidité et des gaz adsorbés dans l’espace environnant. Ce processus de dégazage est extrêmement difficile à arrêter, non seulement il empêche le système de vide d’atteindre le niveau de vide de base cible, mais il prolonge également considérablement le temps de pompage des chambres de procédé, affectant l’efficacité de la production.
2. Contamination moléculaire au niveau moléculaire à la surface du wafer (Molecular Contamination)
Les molécules organiques volatiles se déplacent thermiquement de manière aléatoire dans la chambre de procédé et s’adsorbent et se déposent facilement sur la surface du wafer de silicium propre et de haute précision.
Dans la fabrication de circuits intégrés à très grande échelle (ULSI) à l’échelle micro et nanométrique, de minuscules dépôts organiques introduisent des impuretés carbonées, entraînant une faible adhérence des couches, un dopage anormal du matériau du wafer, des courts-circuits ou des fuites, et d’autres défauts critiques, réduisant ainsi considérablement le rendement des wafers.
3. Dommages aux composants optiques de précision et aux composants électrostatiques
Les équipements de semi-conducteurs tels que les photolithographes sont équipés de lentilles optiques, de miroirs ou de capteurs de réseau de diffraction extrêmement coûteux et de haute précision.
Si les composés volatils générés par le dégazage des colles organiques se déposent à la surface des composants optiques, ils subiront une carbonisation photoinduite sous l’irradiation de lumière ultraviolette (UV) ou ultraviolette extrême (EUV) à haute énergie. Cela formera une couche d’occlusion carbonisée impossible à nettoyer à la surface des composants optiques, entraînant une atténuation de l’énergie du faisceau, un désalignement du point focal et une distorsion de l’image, détruisant ainsi complètement la précision de traitement de l’équipement.
4. Dégradation dans des environnements chimiques et plasmiques agressifs
Les processus de gravure et de dépôt des semi-conducteurs utilisent fréquemment des plasmas hautement réactifs et introduisent des gaz de procédé hautement corrosifs (tels que les composés fluorocarbonés CF_4 , SF_6 , ou le chlore Cl_2 , etc.).
Les colles organiques sont principalement basées sur une structure de chaîne d’hydrocarbures. Sous le bombardement de plasmas fortement réactifs et l’action de gaz hautement corrosifs, leurs chaînes moléculaires se brisent rapidement et subissent une dégradation chimique. Cela non seulement entraîne la défaillance mécanique et d’étanchéité de la structure d’étanchéité, mais produit également des produits volatils secondaires et libère des gaz impurs destructeurs.
5. Décomposition thermique dans des environnements à haute température
Certains processus de semi-conducteurs (tels que le dépôt en phase vapeur, le recuit, etc.) s’accompagnent souvent d’environnements à haute température.
La plupart des colles d’étanchéité organiques ont une résistance thermique limitée (généralement incapable de supporter des températures supérieures à 200\ ^{\circ}\text{C} pendant longtemps). À haute température, la colle organique vieillit plus rapidement, se ramollit, voire se carbonise par pyrolyse, perdant complètement ses propriétés d’étanchéité et accompagnée d’une libération intense de substances gazeuses.
Solution d’étanchéité « sans colle » pour le passage de fibres optiques à travers la paroi
Dans les applications telles que les semi-conducteurs, les chambres à vide, les expériences scientifiques, etc., qui ont des exigences extrêmement strictes en matière de dégazage et de propreté, si des signaux de fibres optiques doivent être introduits pour la conversion optoélectronique, la détection ou le transport optique, les connecteurs de fibres optiques ordinaires à base de colle ne peuvent pas être utilisés. Dans ce cas, une structure de passage de fibres optiques sous vide « sans colle », basée sur le soudage métallique physique ou l’étanchéité mécanique, doit être adoptée.
Les produits d’étanchéité sous vide sans colle dédiés fournis par Dacheng Yongsheng (OFSCN®) peuvent parfaitement résoudre les problèmes d’étanchéité et de transmission de signal pour le passage sous vide de semi-conducteurs de qualité niveau semi-conducteur :
Nom du produit : OFSCN® Fiber Optic Vacuum Sealed Flange
Principaux indicateurs de paramètres :
- Conception sous vide : Élimine complètement toute colle volatile organique, garantissant un taux de dégazage extrêmement faible.
- Résistance à la température : Utilisation à température ambiante, produits personnalisables résistants aux hautes températures de 250\ ^{\circ}\text{C}.
- Bride d’interface : Divisée en deux séries, CF et KF. Peut être conçue comme mâle ou femelle, simple ou multiple, s’adaptant parfaitement aux interfaces standard des chambres à vide ultra-poussé.
- Vide limite : Vide supérieur à 1 \times 10^{-5}\ \text{Pa} et 1 \times 10^{-7}\ \text{Pa}.
- Autres paramètres, veuillez vous référer à la page officielle des connecteurs et brides OFSCN®.
Images du produit standard :
Grâce à ce procédé d’étanchéité physique entièrement sans colle, il est possible de maintenir un environnement de travail ultra-propre et sous vide pour les lignes de production de semi-conducteurs et les instruments optiques de précision, sans aucune contamination par des molécules organiques, dans des conditions de vide ultra-poussé allant jusqu’à 1 \times 10^{-7}\ \text{Pa}, en garantissant des propriétés de zéro émission volatile, zéro dégazage, une forte résistance à la corrosion chimique et une bonne résistance à la température.