半導(dǎo)體技術(shù)正持續(xù)高速發(fā)展，微型化進(jìn)程尤為顯著。首款集成電路僅集成 16 只晶體管，特征尺寸為 40 微米（即 40000 納米），約為人類頭發(fā)直徑的一半。如今的集成電路已可集成數(shù)十億只晶體管，制造工藝精度正朝著埃米量級邁進(jìn)。

2025 年下半年，最先進(jìn)制程節(jié)點(diǎn)（即晶體管尺寸）將達(dá)到 1.8 納米（18 埃）。作為對比，一個(gè)硅原子的直徑為 2.1 埃。到 2027 年，制程節(jié)點(diǎn)預(yù)計(jì)將進(jìn)一步縮小至 14 埃 。然而，無論是傳統(tǒng)電子設(shè)備，還是自動駕駛、人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等對存儲與算力需求龐大的新興領(lǐng)域，都需要處理能力與數(shù)據(jù)傳輸速度實(shí)現(xiàn)更大突破。

半導(dǎo)體工程師正通過構(gòu)建三維復(fù)雜架構(gòu)，在單位面積內(nèi)集成更多晶體管，以此提升芯片處理能力，這一探索正將傳統(tǒng)物理學(xué)的邊界拓展至量子力學(xué)領(lǐng)域。隨著行業(yè)對更高算力與更精細(xì)電路的追求不斷推進(jìn)，芯片制造商亟需能提供同等先進(jìn)解決方案的零部件合作伙伴。

必需彈性體
彈性體是密封和阻尼半導(dǎo)體應(yīng)用的關(guān)鍵材料。它們防止泄漏、提供絕緣、維持壓力、保持真空完整性、限制污染、提供阻尼性能，并確保半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備的整體效率。一個(gè)可能對密封條性能產(chǎn)生不利影響的因素是彈性體本身的粘性或粘附性，這意味著它們?nèi)菀赘街诠衽_表面上。

在靜態(tài)密封應(yīng)用中，粘在槽中的彈性體部件可能導(dǎo)致長時(shí)間停機(jī)，以清除密封表面的殘留物和更換密封條，擾亂預(yù)防性維護(hù)周期，導(dǎo)致生產(chǎn)力下降。在動態(tài)應(yīng)用中，彈性體粘附在臺面上會阻礙運(yùn)動部件的高效工作，尤其是在負(fù)載靜止一段時(shí)間后。因此，降低彈性體密封件的摩擦特性對于提高半導(dǎo)體制造設(shè)備的生產(chǎn)效率非常重要。

組件設(shè)計(jì)的改變或密封材料的重新選擇有可能解決阻礙問題。經(jīng)驗(yàn)豐富的密封供應(yīng)商可以成為半導(dǎo)體行業(yè)關(guān)鍵的問題解決伙伴。例如，Trelleborg Sealing Solutions Isolast PureFab 材料具有市場領(lǐng)先的逸氣和純度水平，同時(shí)對惡劣等離子體環(huán)境和侵襲性工藝化學(xué)品具有強(qiáng)有力的抵抗力，同時(shí)保持低阻滯性能。

另一種減少密封件與其面面粘性的方法是表面處理。表面處理通過延長預(yù)防性維護(hù)周期，可以提升密封件的性能，提高半導(dǎo)體制造工具的生產(chǎn)力。半導(dǎo)體OEM還應(yīng)尋找采用創(chuàng)新內(nèi)部測試開發(fā)表面處理以克服靜態(tài)和動態(tài)應(yīng)用摩擦的密封供應(yīng)商。

表面處理技術(shù)的突破

為了了解表面處理在減少和限制摩擦中的效果，特雷勒堡公司內(nèi)部開展了測試，利用其專有的Seal-Glide表面處理方法，使用多種Isolast PureFab全氟碳橡膠（FFKM）材料和一種氟碳橡膠（FKM）化合物，這些材料均常用于半導(dǎo)體加工設(shè)備的密封件。

所有FFKM異質(zhì)質(zhì)純法布蘭奇化合物均表現(xiàn)出低摩擦特性。特雷勒堡證明，密封滑動處理可將密封與臺面之間的摩擦降低高達(dá)85%。這種降低可以為半導(dǎo)體制造設(shè)備帶來顯著的性能提升，減少計(jì)劃內(nèi)和非計(jì)劃內(nèi)維護(hù)，從而降低總擁有成本。

密封滑動通過專有的表面處理工藝進(jìn)行應(yīng)用，該工藝改變彈性體的表層而不影響其核心性能。改良表面的厚度通常小于450納米，約為傳統(tǒng)涂層的50倍。這意味著處理不會剝落，能夠帶來顯著的益處，同時(shí)不影響密封的特性。該處理非常適合復(fù)雜幾何和特征部件的表面預(yù)處理，這是漆基涂層無法實(shí)現(xiàn)的。

結(jié)論

彈性體在確保半導(dǎo)體制造工藝的效率和生產(chǎn)力方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。通過創(chuàng)新材料和表面處理解決摩擦問題，OEM在經(jīng)驗(yàn)豐富的密封合作伙伴支持下，能夠顯著提升設(shè)備性能。這不僅降低了維護(hù)成本，還最大限度地減少了停機(jī)時(shí)間，最終降低了總擁有成本。隨著行業(yè)的發(fā)展，選擇合適的零部件合作伙伴對于應(yīng)對技術(shù)進(jìn)步帶來的挑戰(zhàn)和保持競爭優(yōu)勢至關(guān)重要。