半导体

行业概述

半导体行业生产涉及晶圆制造、刻蚀、薄膜沉积、离子注入等核心环节,工况涵盖超高真空、超洁净环境、强腐蚀性工艺气体、高频高速旋转、深冷温域,介质包括氟气、氯气、硅烷、氨气等剧毒 / 腐蚀性气体,对密封的零泄漏、超洁净、耐腐、抗污染要求达到极致。传统密封易泄漏、产生颗粒污染、耐腐性不足,无法满足半导体芯片高纯度、高一致性生产需求。磁性液体密封凭借非接触零磨损、绝对零泄漏、无颗粒产生、耐极端工况的核心特性,从自身原理出发,精准破解半导体行业密封痛点,成为半导体高端装备的核心密封方案。

密封挑战

1.超高真空与洁净度的刚性约束

晶圆制造需10^-7Pa以上超高真空环境,传统密封易漏气,破坏真空度,导致工艺气体纯度下降、晶圆氧化;同时密封磨损产生的颗粒会污染晶圆,造成芯片报废。

2.剧毒/腐蚀性工艺气体的泄漏风险

刻蚀、离子注入环节使用氟气、氯气、硅烷等剧毒腐蚀性气体,传统密封易被腐蚀失效,气体泄漏不仅危及人员安全,还会污染生产环境、损坏设备。

3.极端工况下的密封稳定性不足

生产过程伴随深冷、高温交变,以及高速旋转,传统密封易出现热变形、脆裂、液膜失稳,导致密封失效。

4.高精密生产对密封无干扰要求高

半导体设备对振动、磁场干扰极为敏感,传统密封的摩擦振动、磁场泄漏会影响设备精度,进而影响芯片光刻、刻蚀的一致性。


解决方案

1.超高真空专用磁性液体,筑牢洁净密封防线

磁性液体依靠永磁体形成的闭合磁场,将自身牢牢约束在密封间隙中,形成致密的“液态密封环",非接触无摩擦,全程不产生任何颗粒杂质,契合半导体超洁净要求;搭配多级极齿结构,可实现10^-8 Pa以下超高真空密封,彻底杜绝空气渗入,保障工艺气体纯度,避免晶圆污染与氧化。

2.耐腐专用磁性液体,杜绝剧毒气体泄漏

我采用耐氟、耐氯,耐硅烷的专用基载液,化学性质极致稳定,不与任何半导体工艺腐蚀性气体发生反应,不溶胀、不分解;从自身材料到结构,实现长期绝对零泄漏,彻底阻断剧毒气体外泄通道,保障人员安全与生产环境洁净。

3.宽温域高速适配型磁性液体,稳定应对极端工况

可定制深冷-高温双适配特性,在深冷刻蚀、高温沉积工况下,不凝固、不挥发,始终保持稳定密封性能;优化自身粘度与磁化强度,搭配低损耗磁极结构,可适配高速旋转,运行无振动、无磁场泄漏,不干扰半导体设备精密运行。

4.无干扰长寿命设计,适配半导体高精密连续生产

无机械磨损件,正常工况下使用寿命远高于传统密封;无需冲洗、润滑系统,结构紧凑,运行无振动、无噪音,不会对半导体设备的精密精度造成任何干扰;免日常维护,大幅减少非计划停机,保障晶圆生产的连续性与一致性,降低运维成本。


01

核心工况应用场景

• 应用场景:主要应用于晶圆制造、光刻、刻蚀、离子注入、薄膜沉积(PVD/CVD/ALD)、扩散、晶圆清洗、封装测试等核心环节,核心设备为单晶炉、光刻机、刻蚀机、镀膜设备、晶圆传送机械手、真空腔体、分子泵、阀门等关键旋转轴、动密封部位。核心痛点:
• 超高真空要求极致,半导体工艺需达到 10^-8Pa 以上的超高真空,传统密封存在放气、微泄漏问题,无法维持稳定的超高真空环境,导致工艺失败、晶圆报废;
• 洁净度要求达到纳米级,传统密封易磨损掉屑,产生的微米 / 纳米级颗粒会污染晶圆,造成线路缺陷、良率大幅下降;
• 工艺涉及氯气、氟化氢、三氟化硼等强腐蚀性、剧毒电子特气,传统密封易腐蚀老化,导致特气泄漏,引发安全事故、设备损坏;
• 工艺温度范围宽,传统密封易出现热胀冷缩变形,导致密封失效;
• 设备要求 24 小时不间断稳定运行,传统密封使用寿命短,需频繁更换维护,停产损失巨大,且进口密封交期长、成本高、服务响应慢。
02

产品适配亮点

• 超高真空零泄漏:采用半导体级超低放气磁性液体配方与精密密封结构,实现超高真空环境下绝对零泄漏,极限真空度可达 10^-9Pa,完全满足半导体晶圆制造全工艺的超高真空要求,真空稳定性远超传统密封;
• 超洁净无污染:零摩擦、零磨损、无掉屑设计,无颗粒物释放,配合半导体级洁净材质,彻底杜绝颗粒污染风险,满足 Class 1 级超净车间生产要求,保障晶圆良率;
• 强耐腐蚀耐特气:定制化耐强腐蚀电子特气的磁性液体配方与密封结构,可长期耐受氟化氢、氯气等半导体工艺常用强腐蚀、剧毒特气,解决传统密封易腐蚀老化、快速失效的痛点;
• 宽温域高稳定:完美适配半导体工艺高低温交变工况,热变形量极小,密封性能长期稳定无衰减;
• 长寿命免维护:柔性接触密封结构,零摩擦零磨损,使用寿命可达2年以上,无维护周期远超传统密封,大幅减少设备停机维护时间,降低综合运营成本;
• 国产替代可控:完全自主研发生产,交期可控、服务响应快,打破国外品牌垄断,助力半导体设备国产替代,保障供应链安全;
• 全工艺定制化:可根据半导体不同工艺环节、不同设备规格、不同工况要求,定制超高真空洁净密封解决方案,适配研发级中试设备到 12 英寸晶圆量产线的全场景应用。

客户应用案例

  • 四川中科智能装备有限公司

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