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Dégazage  : La menace invisible pour la pureté des semi-conducteurs

Comment evolast® FFKM permet de contrôler le dégazage

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Décembre 2025

Faits clés en un coup d'œil 

  • evolast® établit une nouvelle référence pour la pureté des semi-conducteurs : conçu pour offrir une performance ultra-faible en dégazage, garantissant l’intégrité des processus dans les environnements critiques de production plasma, thermique et chimie humide.
  • Élastomère à faible dégazage le plus avancé : evolast® assure une étanchéité sans contamination et une fiabilité à long terme dans les solutions d’étanchéité pour semi-conducteurs, favorisant un rendement supérieur des wafers et une réduction des temps d’arrêt pour maintenance.
  • Conçu à 100% en Europe et fabriqué en salle blanche : evolast® combine quatre décennies d'expertise dans le domaine des perfluoroélastomères avec des résultats validés par spectroscopie de désorption thermique (TDS) confirmant un dégazage total aussi faible que 0,02 ppm, établissant ainsi une nouvelle norme pour les matériaux d'étanchéité ultra-propres.

 

Dans la fabrication de semi-conducteurs, la précision et la pureté définissent le succès. Dans les environnements ultra-propres de la production de wafers, même des contaminants microscopiques peuvent compromettre des séries entières de production. Le dégazage – la libération de gaz ou de vapeurs par les matériaux sous chaleur ou vide – constitue une menace silencieuse mais sérieuse pour l’intégrité des processus.

C’est pourquoi evolast® d’Angst+Pfister, une famille de perfluoroélastomères haute performance à faible dégazage, est essentielle au développement de solutions d’étanchéité pour semi-conducteurs de nouvelle génération. Entièrement conçue et fabriquée en Europe, evolast® offre une stabilité de processus, une pureté et une fiabilité inégalées dans les conditions les plus exigeantes de plasma, thermique et chimie humide de l’industrie.

Le défi : Le dégazage dans les environnements semi-conducteurs

Dans la fabrication de wafers, le choix des matériaux peut déterminer si un processus atteint une précision au niveau nanométrique ou subit une contamination catastrophique.

Exposés au vide, au plasma ou à des températures élevées, les élastomères peuvent libérer des composés organiques volatils (COV), de l’humidité ou d’autres contaminants. Ces vapeurs peuvent se déposer sur les wafers, perturber l’uniformité du plasma et entraîner la formation de défauts ou une réduction du rendement.

Même des niveaux infimes de dégazage peuvent modifier la chimie des processus dans les chambres de dépôt chimique en phase vapeur (CVD) ou de gravure, entraînant des temps d’arrêt coûteux et des cycles de nettoyage.

Les ingénieurs recherchent depuis longtemps des élastomères à faible dégazage alliant pureté et durabilité. Les matériaux FKM standard ne suffisent souvent pas, notamment lors d’expositions prolongées au plasma. Le besoin de joints toriques en perfluoroélastomère performants à haute température et en environnements chimiques agressifs n’a jamais été aussi important.

La solution : evolast® FFKM pour des performances ultra-propres

Pour répondre au défi persistant du dégazage dans la fabrication de semi-conducteurs, Angst+Pfister a développé la gamme evolast® FFKM de composés d’étanchéité conçus pour redéfinir la stabilité des matériaux.

Chaque formulation evolast® combine une architecture polymérique précise et un traitement en salle blanche contrôlé, garantissant une libération moléculaire minimale pendant l’opération.

Toutes les variantes evolast® subissent un nettoyage ultrapur post-fabrication et un emballage sous vide, garantissant l’absence de contamination superficielle avant l’installation.

Science des matériaux derrière la pureté

Au fil des décennies, Angst+Pfister a optimisé la formulation evolast® FFKM sur la base de polymères résistants à la dégradation thermique et aux attaques chimiques.

  • La série PS1 offre une résistance supérieure pour les procédés chimiques humides, garantissant que les joints ne se dégradent pas et ne libèrent pas de contaminants dans les bains acides ou à base de solvants.
  • La série PS2 résiste aux environnements thermiques extrêmes tels que LPCVD et le traitement thermique rapide, avec des températures de fonctionnement allant jusqu’à +340°C.
  • La série PS3, conçue pour le dépôt plasma et gaz, présente un dégazage exceptionnellement faible et une teneur minimale en métaux, essentiel pour les opérations en salle blanche.

Dans tous les cas, evolast® maintient l’intégrité des joints sur des milliers de cycles de processus.

Matériau  Type  d’application  Température max (°C)  Observation clé sur evolast® FFKM
PS152 Processus chimiques humides +275 Excellente stabilité chimique ; émission de COV négligeable
PS221 Processus thermiques  +275 Stable sous vide et charge thermique
PS251 Processus thermiques haute température  +340 Dégazage le plus faible parmi tous les échantillons
PS321 Dépôt plasma & gaz  +275 Maintient la pureté sous plasma réactif
PS341 Gravure plasma  +330 Performance optimale dans le plasma oxygène/fluor
PS342 Gravure plasma  +325 Stabilité similaire ; intégrité structurelle élevée
PS343 Gravure plasma  +325 Perte de masse minimale ; stabilité moléculaire exceptionnelle

Preuve de performance

Angst+Pfister a réalisé des tests TDS approfondis pour quantifier le comportement de dégazage sous conditions de vide représentatives des environnements semi-conducteurs.

  • Conditions de test : montée en température de la température ambiante à +200°C sur 120 minutes, puis maintien pendant 120 minutes dans un vide chauffé (240 minutes au total).
  • Résultats : tous les composés evolast® ont montré une libération totale de volatils exceptionnellement faible.
  • Conséquence : une émission moléculaire minimale se traduit directement par une contamination réduite des wafers, une stabilité du plasma et des intervalles de maintenance prolongés.

Résumé des résultats clés :

Propriété Résumé des résultats clés : Résultat (typique) Avantage
Dégazage (perte totale de masse TDS) Méthode interne Aussi faible que 10-6 (pourcentage de perte de masse sur l'échantillon tel quel) Assure la pureté des semi-conducteurs
Température continue max ASTM D1418 Jusqu’à +340°C* Stabilité d’étanchéité à long terme
Teneur en métaux ICP-MS     < 10 ppm* Pas de contamination métallique
Classement salle blanche ISO 14644 ISO 6–8 Pureté certifiée tout au long de la production

*Pour plus de détails sur chaque grade, veuillez vous adresser à votre représentant Angst+Pfister.

Ces résultats confirment qu’evolast® fonctionne de manière fiable sous stress thermique, plasma et chimique, maintenant propreté et constance à chaque étape de la production de puces.

Cas d’utilisation : Étanchéité d’une chambre de gravure plasma

Défi :
Un outil de gravure wafers opérant sous plasma intense nécessitait des matériaux d’étanchéité ne se dégradant pas et ne libérant pas de contaminants moléculaires lors d’expositions prolongées au plasma. Les élastomères conventionnels montraient une érosion de surface et une émission de COV mesurable après plusieurs centaines d’heures.

Solution :
En passant à evolast® PS341 – un perfluoroélastomère développé pour les plasmas oxygène et fluor – l’équipement a atteint une performance stable avec un dégazage négligeable. Les joints ont conservé leur intégrité jusqu’à +330°C avec un retrait par compression minimal et sans dégradation visible de la surface.

 

Validation en laboratoire :
Pour valider cette performance, Angst+Pfister a réalisé des tests TDS sur plusieurs grades evolast® (PS221, PS251, PS321, PS341, PS342, PS343) afin de quantifier la libération de gaz lors d’expositions à haute température sous vide.

Chaque échantillon a été chauffé linéairement de la température ambiante à +200°C sur 120 minutes, puis maintenu 120 minutes supplémentaires.

Les courbes de dégazage montrent que tous les grades evolast® présentent des niveaux de désorption extrêmement faibles, même après une exposition prolongée à des températures élevées.

Session de questions-réponses en vidéo 

Dans notre dernière session de questions-réponses, Daniel Chidley (Senior Engineer Antivibration & Sealing Technology chez Angst+Pfister) nous emmène à l'Innovation Park de Zurich pour discuter de l'un des sujets les plus importants de l'ère de la mobilité électrique : le bruit, les vibrations et la rudesse (NVH).

Daniel nous explique comment notre équipe d'ingénieurs a repensé la conception traditionnelle des supports, en intégrant un amortissement axial, en optimisant les composés élastomères et en réduisant le poids, afin d'offrir une isolation contre les vibrations améliorée de 20 % et une plus grande efficacité pour les véhicules électriques modernes.

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Conclusion 

Dans l’industrie des semi-conducteurs, la pureté définit la performance. Chaque composant d’étanchéité joue un rôle déterminant dans la fiabilité des processus, la disponibilité des équipements et le rendement des wafers.

Avec evolast®, Angst+Pfister établit une nouvelle référence pour les élastomères à faible dégazage, combinant ingénierie polymère avancée et contrôle total de la production européenne. Pour toutes les qualités d’evolast®, des tests TDS rigoureux démontrent une perte de masse totale exceptionnellement faible, confirmant une stabilité chimique et thermique remarquable sous vide et à haute température.

Cette performance reflète la précision de la composition perfluoroélastomère evolast® : un squelette polymère fortement fluoré, une densité de réticulation optimisée et un compoundage ultra-propre créent un réseau stable résistant à la dégradation et à l’oxydation. Ces caractéristiques empêchent l’émission de contaminants et maintiennent l’intégrité du matériau même dans les environnements plasma et chimiques sévères de la fabrication de semi-conducteurs.

Le résultat est tangible : performance d’étanchéité constante, intervalles de maintenance prolongés et pureté de processus accrue, contribuant directement à un rendement supérieur des wafers et à un coût total de possession réduit. evolast® combine la robustesse exigée par les ingénieurs et la propreté requise par la production moderne de semi-conducteurs.

En garantissant stabilité moléculaire, pureté et fiabilité des processus, evolast® renforce sa position comme catalyseur essentiel de l’innovation semi-conducteur – offrant confiance au cœur de chaque puce.

Pour les ingénieurs, cela signifie une solution robuste qui intègre confort et durabilité. Pour les équipes d’achat, cela signifie une efficacité accrue sur les lignes d’assemblage et dans les chaînes d’approvisionnement. 
Et pour les utilisateurs finaux, cela signifie une conduite plus fluide, des cabines plus silencieuses et une fiabilité renforcée – sur route, sur chantier ou dans les champs. 

En résumé, ce support est bien plus qu’une amélioration incrémentale : c’est un standard réinventé pour l’ère électrique et hybride. 

 

Foire aux questions (FAQ)

Le dégazage est la libération de gaz ou de vapeurs par les matériaux solides sous chaleur ou vide. Dans les outils semi-conducteurs, ces émissions peuvent provoquer une contamination moléculaire, réduisant le rendement des wafers et augmentant les cycles de nettoyage.

evolast® utilise des polymères hautement fluorés à stabilité moléculaire exceptionnelle, combinés à un compoundage en salle blanche et un emballage ultrapure. Cela minimise la libération de volatils même sous stress plasma et thermique

La famille PS3 (PS321, PS341, PS342, PS343) est optimisée pour les applications plasma et dépôt gazeux, avec faible dégazage, faible teneur en métaux et haute résistance thermique.

 

Ils empêchent la formation de films moléculaires sur les wafers, assurant une pureté de processus plus élevée, un rendement constant et moins de temps d’arrêt pour maintenance.

Oui. Les composés comme PS221 et PS251 fonctionnent de manière fiable jusqu’à +275 °C et +340 °C respectivement, conservant élasticité et pureté même sous conditions thermiques extrêmes.

evolast® FFKM PS152 est la solution de choix pour les procédés chimiques humides, grâce à sa résistance supérieure à la dégradation et au lessivage dans les bains acides ou à base de solvants.

Tous les composés evolast® sont produits à 100 % en Europe, garantissant un contrôle complet de la formulation, des tests et de l’emballage selon les normes ISO de salle blanche, ainsi qu’une traçabilité totale.

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