[发明专利]一种用于保护静电吸盘缝隙的氟橡胶极细密封件

说明书

本发明涉及半导体材料技术领域，尤其涉及IPC C08L29领域，更具体地，涉及一种用于保护静电吸盘缝隙的氟橡胶极细密封件。本发明制备得到的氟橡胶极细密封件，其横截面积≤0.2mm²，故能应用于密封高度小于0.5mm的缝隙，硬度ShoreA 60‑85，断裂伸长率≥140％，拉伸应力≥1.0N，拉伸强度≥10MPa，具有良好的力学性能，因此方便安装，并且能够紧密对静电吸盘缝隙进行有效密封，防止等离子体侵入吸盘内部对电极腐蚀，从而保护静电吸盘内部不被腐蚀，提高静电吸盘的使用寿命。

技术领域

本发明涉及半导体材料技术领域，尤其涉及IPC C08L29领域，更具体地，涉及一种用于保护静电吸盘缝隙的氟橡胶极细密封件。

背景技术

随着半导体行业的飞速发展，对半导体制程设备及其零部件的要求也更加严格。半导体设备的密封件不但要求耐高温耐刻蚀气体，现在对其尺寸和形状的要求也越来越严，静电吸盘在半导体工艺中，被用作硅片的夹持工具。在集成电路领域，静电吸盘相对于其他硅片夹持技术(机械卡盘、真空吸盘)有着明显优势，主要有三点：1.硅片表面无机械夹持，静电吸盘吸附力均匀，吸附时不会出现局部受力，不会对硅片表面产生伤痕；2.可以调节硅片的温度，均一性更好；3.可以减少硅片边缘排斥效应。在半导体的先进制程工艺中，静电吸盘的使用，十分普遍。

静电吸盘夹持系统一般是由上电极、电介质、下电极组成。在实际使用中，硅片充当上表面的电极，下电极和电介质被整合制造在一个器件中，即称为静电吸盘。静电吸盘通常是由陶瓷作为介电层和金属件作为下电极组成的一个整体，而介电层和电极即使结合在一起，由于材质悬殊大，制作工艺的限制，两者之间通常会有一条缝隙，通常小于3mm。不同制造厂商，生产的静电吸盘上的电极和介电质之间的缝隙也有所差异。实际使用时，等离子体等腐蚀性气体会在缝隙中有残留，一方面会破坏静电吸盘内部结构，另一方面该缝隙中会有污染颗粒影响刻蚀工艺的成功率。所以通常会用抗腐蚀的橡胶密封圈将缝隙覆盖，并定期更换，但该方法仅针对相对较大的缝隙(高度1-3mm)。而对于高度小于0.5mm的缝隙，如图1所示，由于材质不同，铆接在一起后会有0.2-1mm的间隙，目前没有合适的密封圈可以填补该缝隙。由于弹性体材质加工成面积很小的制品，极具挑战性。在集成电路领域，常被使用的抗腐蚀性能好的氟橡胶，撕裂性能比较差，使得用氟橡胶加工成极细密封产品更加困难。

现有技术中，公开号为CN115181379A的专利申请文件，公开了一种氟橡胶密封圈加工工艺，通过选用特定的原料进行密炼硫化，能够极大地降低半导体制造设备的密封成本且可以有效减少密封产品在等离子体环境下的颗粒物析出，但是其无法应用于高度小于0.5mm的缝隙。

公开号为CN114316473A的专利申请文件，公开了一种抗静电密封条及其制备方法，通过添加表面接枝的碳纳米管，能够提高密封条的抗静电性能和力学性能，但是其无法应用于高度小于0.5mm的缝隙。

发明内容

为了解决上述问题，本发明第一方面，提供了一种用于保护静电吸盘缝隙的氟橡胶极细密封件，所述氟橡胶极细密封件的制备原料包括：含氟聚合物和无机填料。

优选的，所述无机填料和含氟聚合物的重量比为(1-10)：20。

优选的，所述含氟聚合物由四氟乙烯、全氟烷基乙基类化合物、全氟烷基乙烯基醚和交联单体共聚而成。

优选的，所述交联单体包括卤代物、腈类化合物中的一种或多种。

优选的，所述含氟聚合物包括交联单体为卤代物的含氟聚合物和/或交联单体为腈类化合物的含氟聚合物。

优选的，所述无机填料包括白炭黑、炭黑、硫酸钡、碳酸钙、钛酸钾、硼酸铝、氧化锌、氧化镁中的一种或多种；进一步优选的，为白炭黑和/或炭黑。

优选的，所述白炭黑和炭黑的重量比为(2-6)：1；进一步优选的，为4:1。

优选的，所述白炭黑包括第一白炭黑和/或第二白炭黑。