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Dicembre 2025
I punti chiave in sintesi
- evolast® stabilisce un nuovo standard per la purezza dei semiconduttori: progettato per fornire prestazioni ultra-basse in termini di outgassing, salvaguarda l’integrità del processo in ambienti critici di produzione, quali quelli a plasma, termici e chimici umidi.
- Il più avanzato elastomero a bassa emissione di gas: evolast® garantisce tenute prive di contaminazioni e affidabilità a lungo termine nelle soluzioni di tenuta per semiconduttori, supportando rese dei wafer più elevate e riducendo i tempi di fermo per la manutenzione.
- 100% progettato e prodotto in Europa: evolast® combina quattro decenni di esperienza nei perfluoroelastomeri con risultati validati di spettroscopia di desorbimento termico (TDS), confermando un outgassing totale minimo pari a soli 0,02ppm, e stabilisce un nuovo standard per materiali di tenuta ultra-puri.
Nella produzione di semiconduttori, precisione e purezza sono fondamentali per il successo. Negli ambienti ultra-puliti in cui si producono i wafer, anche contaminanti microscopici possono compromettere interi cicli di produzione. L’outgassing, ovvero il rilascio di gas o vapori dai materiali sottoposti a calore o vuoto – rappresenta una minaccia silenziosa ma seria per l’integrità dei processi.
Per questo motivo i perfluoroelastomeri ad alte prestazioni e a bassa emissione di gas della famiglia evolast® di Angst+Pfister sono essenziali per lo sviluppo di soluzioni di tenuta per semiconduttori di nuova generazione. Progettato e prodotto interamente in Europa, evolast® garantisce stabilità del processo, purezza e affidabilità eccellenti nelle condizioni più impegnative di plasma, termiche e chimica umida dell’industria.
La sfida: l’outgassing negli ambienti dei semiconduttori
Nella fabbricazione dei wafer, la scelta dei materiali può determinare se un processo raggiunge precisione a livello nanometrico o se subisce contaminazioni catastrofiche.
Quando gli elastomeri sono esposti al vuoto, al plasma o a temperature elevate, possono rilasciare composti organici volatili (VOC), umidità o altri contaminanti. Questi vapori possono depositarsi sulle superfici dei wafer, alterare l’uniformità del plasma e causare difetti o una riduzione della resa.
Anche livelli minimi di outgassing possono alterare la chimica dei processi nelle camere di deposizione chimica da vapore (CVD) o di incisione, causando costosi fermi macchina e cicli di pulizia.
Gli ingegneri hanno a lungo cercato elastomeri a bassa emissione di gas che combinassero purezza e durabilità. I materiali FKM standard spesso non sono sufficienti, specialmente in caso di esposizione prolungata al plasma. La necessità di O-Ring in perfluoroelastomero che garantiscano prestazioni ottimali ad alte temperature e in ambienti chimici aggressivi è più sentita che mai.
La soluzione: evolast® FFKM per prestazioni ultra pure
Per affrontare la sfida persistente dell’outgassing nella produzione di semiconduttori, Angst+Pfister ha sviluppato la gamma evolast® FFKM di composti di tenuta, progettati per ridefinire la stabilità dei materiali.
Ogni formulazione evolast® combina una architettura polimerica specifica e un processo di produzione controllato in camera bianca, garantendo il minimo rilascio molecolare durante l’operazione.
Tutti i gradi di evolast® sono sottoposti a pulizia ultrapura post-produzione e confezionati sotto vuoto, garantendo l’assenza di contaminazione superficiale prima dell’installazione.
La scienza dei materiali alla base della purezza
Attraverso decenni di sviluppo, Angst+Pfister ha ottimizzato la formulazione evolast® FFKM basata su polimeri ideali per resistere sia alla degradazione termica che all’attacco chimico.
- La serie PS1 offre resistenza superiore per processi chimici umidi, garantendo che le guarnizioni non si degradino né rilascino contaminanti in bagni acidi o a base di solventi.
- La serie PS2 resiste ad ambienti termici estremi come LPCVD e trattamenti termici rapidi, con temperature operative fino a +340 °C.
- La serie PS3, progettata per la deposizione al plasma e per i gas, presenta un tasso di outgassing eccezionalmente basso e contenuto metallico minimo, critico per le operazioni in camera bianca.
In ogni caso, evolast® mantiene l’integrità delle guarnizioni per migliaia di cicli di processo.
| Materiale | Tipo di applicazione | Temperatura max (°C) | Osservazione chiave su evolast® FFKM |
|---|---|---|---|
| PS152 | Processi chimici umidi | +275 | Eccellente stabilità chimica; emissione VOC trascurabile |
| PS221 | Processi termici | +275 | Stabile sotto vuoto e carico termico |
| PS251 | Processi termici ad alta temperatura | +340 | Outgassing più basso tra tutti i campioni |
| PS321 | Deposizione plasma & gas | +275 | Mantiene la purezza sotto plasma reattivo |
| PS341 | Incisione plasma | +330 | Prestazioni ottimali in plasma ossigeno/fluoro |
| PS342 | Incisione plasma | +325 | Stabilità simile; alta integrità strutturale |
| PS343 | Incisione plasma | +325 | Perdita di massa minima; stabilità molecolare eccezionale |
Prova delle prestazioni
Angst+Pfister ha condotto test approfonditi di spettroscopia di desorbimento termico (TDS) per quantificare il comportamento dell’outgassing in condizioni di vuoto rappresentative degli ambienti dei semiconduttori.
- Condizioni di test: aumento della temperatura da ambiente a +200 °C in 120 minuti, quindi mantenimento per 120 minuti in vuoto riscaldato (per un totale di 240 minuti).
- Risultati: tutti i gradi evolast® hanno mostrato una perdita totale di composti volatili eccezionalmente bassa.
- Conclusione: l’emissione molecolare minima si traduce in una riduzione della contaminazione dei wafer, in condizioni di plasma stabili e in intervalli di manutenzione prolungati.
Riepilogo dei risultati chiave:
| Proprietà | Metodo di test | Risultato (tipico) | Vantaggio |
|---|---|---|---|
| Outgassing (perdita totale di massa TDS) | Metodo interno | < 0,0002% | Garantisce purezza semiconduttori |
| Temperatura continua max | ASTM D1418 | Fino a +340°C* | Stabilità a lungo termine della tenuta |
| Contenuto metallico | ICP-MS | < 10ppm* | Nessuna contaminazione metallica |
| Classificazione camera bianca | ISO 14644 | ISO 6–8 | Purezza certificata in produzione |
*Per ulteriori dettagli su ciascun grado, contattare il proprio referente Angst+Pfister.
Questi risultati confermano che evolast® garantisce prestazioni affidabili sotto stress termico, plasma e chimico, mantenendo pulizia e consistenza in ogni fase della produzione di chip.
Caso d’uso: Tenuta della camera di incisione al plasma
Sfida:
Uno strumento per l’incisione di wafer operante sotto plasma intenso richiedeva materiali di tenuta che non si degradassero né rilasciassero contaminanti molecolari durante esposizioni prolungate. Gli elastomeri convenzionali mostravano segni di erosione superficiale e rilascio di composti organici volatili (VOC) misurabile dopo diverse centinaia di ore.
Soluzione:
Utilizzando evolast® PS341, un perfluoroelastomero sviluppato per ambienti esposti a plasma, ossigeno e fluoro, l’attrezzatura ha raggiunto prestazioni stabili con tasso di outgassing trascurabile. Le guarnizioni hanno mantenuto l’integrità fino a +330 °C con deformazione per compressione minima e nessuna degradazione visibile della superficie.
Validazione di laboratorio:
Per confermare questa prestazione, Angst+Pfister ha condotto test TDS su diversi gradi evolast® (PS221, PS251, PS321, PS341, PS342, PS343) per quantificare la quantità di gas rilasciata durante l’esposizione ad alte temperature sotto vuoto.
Ogni campione è stato riscaldato linearmente dalla temperatura ambiente a +200 °C in 120 minuti, poi mantenuto a tale temperatura per ulteriori 120 minuti
Conclusione
Nell’industria dei semiconduttori, la purezza è fondamentale per garantire prestazioni ottimali. Ogni componente di tenuta gioca un ruolo decisivo nel garantire affidabilità del processo, disponibilità degli impianti e resa dei wafer.
Con evolast®, Angst+Pfister stabilisce un nuovo standard per gli elastomeri a basso outgassing, combinando ingegneria polimerica avanzata e pieno controllo della produzione europea. Tutti i gradi evolast® mostrano, grazie a test TDS rigorosi, una perdita totale di massa eccezionalmente bassa, confermando la loro eccellente stabilità chimica e termica sotto vuoto e alte temperature.
Queste prestazioni riflettono la precisione della composizione perfluoroelastomerica di evolast®: un polimero altamente fluorurato con densità di reticolazione ottimizzata e un compound ultra-puro che creano una rete stabile resistente alla degradazione e all’ossidazione. Queste caratteristiche impediscono l’emissione di contaminanti e mantengono l’integrità del materiale anche negli ambienti severi di plasma e chimica tipici della produzione di semiconduttori.
Il risultato è tangibile: prestazioni costanti di tenuta, intervalli di manutenzione prolungati e maggiore purezza del processo, che contribuiscono direttamente a rese dei wafer più elevate e costi totali di gestione inferiori. evolast® combina la resistenza richiesta dagli ingegneri con la pulizia necessaria per la produzione moderna di semiconduttori.
Garantendo stabilità molecolare, purezza e affidabilità di processo, evolast® conferma il suo ruolo di abilitatore critico dell’innovazione nei semiconduttori, perché fa sì che ogni chip sia più sicuro.
Domande frequenti (FAQ)
1. Cos’è l’outgassing e perché è importante nella produzione di semiconduttori?
L’outgassing è il rilascio di gas o vapori dai materiali solidi in presenza di calore o vuoto. Negli strumenti per semiconduttori, queste emissioni possono causare contaminazioni molecolari, riducendo la resa dei wafer e aumentando i cicli di pulizia.
2. Come evolast® FFKM riduce l’outgassing?
evolast® utilizza polimeri altamente fluorurati con eccezionale stabilità molecolare, combinati con compounding e produzione in camera bianca, e confezionamento ultrapuro. Ciò riduce al minimo il rilascio di sostanze volatili anche in condizioni di stress da plasma e termico.
3. Quali composti evolast® sono più adatti ai processi plasma?
La famiglia PS3 (PS321, PS341, PS342, PS343) è ottimizzata per applicazioni con plasma e deposizione gassosa, con basso tasso di outgassing, basso contenuto metallico e alta resistenza termica.
4. Quali sono i vantaggi degli elastomeri a basso outgassing nelle camere bianche?
Prevengono la formazione di film molecolari sui wafer, garantendo maggiore purezza del processo, rese costanti e minori tempi di fermo per manutenzione.
5. Le guarnizioni evolast® FFKM sono adatte a processi termici ad alta temperatura?
Sì. Composti come PS221 e PS251 funzionano in modo affidabile fino a +275 °C e +340 °C rispettivamente, mantenendo elasticità e purezza anche in condizioni termiche estreme.
6. Quale evolast® FFKM è più adatto ai processi chimici umidi?
evolast® FFKM PS152 è la soluzione ideale per i processi chimici umidi, grazie alla sua elevata resistenza alla degradazione e al rilascio di contaminanti in bagni acidi o a base di solventi.
7. Dove vengono prodotti i giunti evolast® FFKM?
Tutti i composti evolast® sono prodotti al 100% in Europa, garantendo il pieno controllo del compounding, dei test e del confezionamento secondo gli standard ISO di camera bianca, nonché completa tracciabilità.
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