Yarı iletken üretim süreçlerinde, sızdırmazlık yerlerinde uçucu olabilecek organik yapıştırıcıların kullanılmaması kesinlikle yasaktır, bunun nedeni nedir?
Yarı İletken Süreçlerinde Uçucu Organik Yapıştırıcıların Kullanımının Yasaklanmasının Nedenleri
Yarı iletken işlemlerinde, sızdırmazlık alanlarında uçucu olabilecek herhangi bir organik yapıştırıcının (yaygın epoksi reçinesi, silikon vb. gibi) kullanılması kesinlikle yasaktır. Bunun nedeni, yarı iletken üretiminin vakum, temizlik ve aşırı fiziksel-kimyasal ortamlara yönelik gereksinimlerinden kaynaklanmaktadır. Ana nedenler aşağıdaki beş temel malzeme ve fiziksel etkiye ayrılabilir:
1. Ultra Yüksek Vakum Altında “Gaz Çıkarma Etkisi” (Outgassing)
Yarı iletken üretim süreçleri (fotolitografi, plazma aşındırma, faz/kimyasal buhar biriktirme vb.) genellikle yüksek vakum (HV) veya ultra yüksek vakum (UHV) ortamlarında gerçekleştirilir.
Sıradan organik yapıştırıcılar, düşük basınçlı ortamlarda, içlerinde kalan organik çözücüler, tam polimerize olmamış düşük moleküllü polimerler, nem ve adsorbe edilmiş gazlar sürekli olarak dış uzaya salınır. Bu gaz çıkarma süreci durdurulması son derece zordur, sadece vakum sisteminin hedeflenen temel vakum derecesine ulaşmasını engellemekle kalmaz, aynı zamanda işlem haznesinin vakumlanma süresini ciddi şekilde uzatır ve üretim verimliliğini etkiler.
2. Yonga Yüzeyinde Moleküler Seviyede Kirlilik (Molecular Contamination)
Uçucu organik moleküller, işlem haznesinde rastgele termal hareket eder ve hassas ve temiz silikon yonga yüzeyine kolayca adsorbe olup birikir.
Ultra büyük ölçekli entegre (ULSI) devrelerin mikro-nano seviyesindeki üretiminde, az miktarda organik madde birikimi safsızlık karbon kaynakları getirir, bu da film yapışmasının azalmasına, yonga malzemesinin anormal katkılanmasına, kısa devrelere veya sızıntılara yol açan ölümcül kusurlara neden olur ve bu da yonganın verimini ciddi şekilde düşürür.
3. Hassas Optik Bileşenlerin ve Elektrostatik Bileşenlerin Hasar Görmesi
Fotolitografi makineleri gibi yarı iletken ekipmanlar, son derece pahalı yüksek hassasiyetli optik lensler, aynalar veya ızgara sensörleri ile donatılmıştır.
Organik yapıştırıcı gaz çıkarmasından kaynaklanan uçucular optik bileşenlerin yüzeyine birikirse, yüksek enerjili ultraviyole (UV) veya aşırı ultraviyole (EUV) ışığının altında fotokimyasal karbonizasyona uğrayabilir. Bu, optik bileşenlerin yüzeyinde temizlenemeyen bir karbonize edici bir tabaka oluşturarak ışın enerjisinin zayıflamasına, hizalamanın bozulmasına ve görüntüleme bozulmalarına neden olur, bu da ekipmanın işleme hassasiyetini tamamen bozar.
4. Kötü Kimyasal ve Plazma Ortamlarında Bozunma
Yarı iletken aşındırma ve biriktirme işlemleri genellikle yüksek reaktif plazmalar kullanır ve florokarbon bileşikleri (CF_4, SF_6) veya klor gazı (Cl_2) gibi aşındırıcı işlem gazları ile doldurulur.
Organik yapıştırıcılar esas olarak hidrokarbon zinciri yapısına dayanır; güçlü reaktif plazmanın bombardımanı ve güçlü aşındırıcı gazların etkisi altında, moleküler zincirleri hızla kırılır ve kimyasal olarak bozunur. Bu sadece sızdırmazlık yapısının mekanik ve hava geçirmezliğini kaybetmesine neden olmakla kalmaz, aynı zamanda ikincil uçucular üretir ve yıkıcı safsızlık gazları salar.
5. Yüksek Sıcaklık Ortamında Termal Ayrışma
Gaz fazı biriktirme ve tavlama gibi bazı yarı iletken işlemleri genellikle yüksek sıcaklık ortamları içerir.
Organik sızdırmazlık yapıştırıcılarının çoğu sınırlı sıcaklık direncine sahiptir (genellikle 200\ ^{\circ}\text{C}'nin üzerindeki yüksek sıcaklıklara uzun süre dayanamaz). Yüksek sıcaklıklarda, organik yapıştırıcılar hızla yaşlanır, yumuşar ve hatta termal olarak ayrışıp karbonize olur, sızdırmazlık performansını tamamen kaybeder ve yoğun gaz salınımı eşlik eder.
Fiber Optik Geçişler İçin “Yapıştırıcısız Sızdırmazlık” Çözümleri
Gaz çıkarma ve temizlik gereksinimlerinin son derece katı olduğu yarı iletkenler, vakum hazne ve bilimsel araştırma deneyleri gibi uygulamalarda, optik fiber sinyallerinin optoelektronik dönüşüm, algılama veya optik iletim için girmesi gerektiğinde, geleneksel yapıştırıcılı fiber konektörler kullanılamaz. Bu durumda, optik fiber vakum geçiş yapısı için fiziksel metal birleştirme veya mekanik sızdırmazlığa dayanan “yapıştırıcısız” bir çözüm kullanılmalıdır.
Dacheng Yongsheng (OFSCN®) tarafından sağlanan özel yapıştırıcısız vakum sızdırmazlık ürünleri, yarı iletken sınıfı ultra yüksek vakum geçişleri için sızdırmazlık ve sinyal iletim sorunlarını mükemmel bir şekilde çözebilir:
Ürün Adı: OFSCN® Fiber Optik Vakum Sızdırmaz Flanş
Ana Parametre Göstergeleri:
- Vakum Tasarımı: Gaz çıkarma oranını garanti etmek için herhangi bir uçucu organik yapıştırıcı tamamen terk edilmiştir.
- Sıcaklık Dayanımı: Oda sıcaklığında kullanım, 250\ ^{\circ}\text{C}'ye kadar yüksek sıcaklıklara dayanabilen özelleştirilebilir ürünler.
- Arayüz Flanşı: CF ve KF serilerine ayrılmıştır, erkek ve dişi olarak yapılabilir, tek ve çoklu kafalar olarak yapılabilir, standart ultra yüksek vakum sistemi hazne arayüzlerine mükemmel uyum sağlar.
- Nihai Vakum Derecesi: Vakum derecesi 1 \times 10^{-5}\ \text{Pa} ve 1 \times 10^{-7}\ \text{Pa} seviyelerinin üzerindedir.
- Diğer parametreler için lütfen OFSCN® Resmi Konektör ve Flanş Sayfasına bakın.
Standart Ürün Fotoğrafları:
Bu tamamen yapıştırıcısız fiziksel sızdırmazlık işlemi yoluyla, 1 \times 10^{-7}\ \text{Pa}'ya kadar olan ultra yüksek vakum ortamlarında sıfır uçuculuk, sıfır gaz çıkarma, güçlü kimyasal korozyon direnci ve sıcaklık direnci sağlanabilir, yarı iletken yonga üretim hatlarının ve hassas optik cihazların ultra temiz, vakum çalışma ortamlarının herhangi bir organik molekül kirliliğinden etkilenmemesini sağlar.