[发明专利]一种晶圆加工制程设备端气体供应用FFKM密封圈及其制备方法

说明书

本发明公开了一种晶圆加工制程设备端气体供应用FFKM密封圈，制备的原料包括FFKM原胶、TR131和填充材料，所述填充材料包括炭黑、白炭黑和GO中的一种或多种。本发明采用一定量FFKM原胶、辅料按照比列配合，在开炼机上进行混炼，得到性能优异的新型晶圆加工制程设备端气体供应用密封圈FFKM混炼胶，然后再进行一段、二段硫化成型，成为FFKM密封圈成品。FFKM密封圈的原料选型，配方及加工工艺，解决了材料之间互补性等问题，其FFKM密封圈具物理机械性能好、压变性能优良、耐腐蚀介质及耐强氧化性与强还原性介质性能优良，耐高温等优点。广泛用于晶圆加工制程设备端气体供应体系密封。

技术领域

本发明属于半导体芯片制造技术领域，具体涉及一种晶圆加工制程设备端气体供应用FFKM密封圈及其制备方法。

背景技术

在半导体芯片制造领域，有刻蚀和抛光工序(等离子和气体沉降)。由晶圆加工制程设备端气体供应用系统供气。使用的气体包括：(TMS,DEMS,TEOS，SiH₄,C₃H₆,NH₃,SiF₄,O₂,N₂O,NF₃,C₂F₆,CF₄)等等腐蚀和强氧化性和还原性的气体。如果用普通含氟橡胶作为晶圆加工制程设备端气体供应用系统密封件，难以满足上述苛刻的概况环境要求，容易造成气体泄露，危害产品质量及人身安全。

FFKM密封圈是晶圆加工制程设备端气体供应系统的重要组成部分，是晶圆加工的重要技术指标之一，发展具有自主知识产权的FFKM密封圈，可以打破国外技术的垄断，填补国内外FFKM密封圈的技术空白，使国产智能产品用上安全可靠的“中国芯”，提升民族工业的国际竞争力有重大的战略意义。

石墨烯是目前已被公认强度最高、韧性最好、质量最轻、透光率最高、导电性能最好的材料，可以广泛应用于多个研发领域。通过添加石墨烯，使密封圈减少材料重量、提升材料体强度、提升韧性，提升抗撕裂性能。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供一种晶圆加工制程设备端气体供应用FFKM密封圈及其制备方法。

本发明的第一方面在于公开一种晶圆加工制程设备端气体供应用FFKM密封圈，制备的原料包括FFKM原胶、TR131和填充材料，所述填充材料包括炭黑、白炭黑和GO中的一种或多种。

在本发明的一些优选的实施方式中，所述填充材料包括炭黑、白炭黑和GO，优选炭黑、白炭黑和GO的重量比例为(5-15)：(0.1-1)：(4-6)，进一步优选为(9-11)：(0.2-0.5)：(4-6)。

在本发明的一些优选的实施方式中，制备的原料包括以下重量份的各组分：

FFKM原胶100份，白炭黑5份-15份，GO 0.1-1份，MgO 4-6份，TR131 0.5-1.5份；优选为FFKM原胶100份，白炭黑5份-15份，GO 0.2-0.5份，MgO 5份，TR131 1份。

在本发明的一些优选的实施方式中，所述FFKM原胶中F的摩尔含量为70-75％。

本发明的第二方面在于公开第一方面所述的FFKM密封圈的制备方法，包括以下步骤：

S11，取FFKM原胶、GO、白炭黑和炭黑混炼，冷却得到FFKM混炼胶；

S12，挤压预成型，得到胶绳；

S13，将密封圈模具放在硫化机中预热，裁剪好的胶绳放入模具中，加压硫化成型；

S14，将成型的密封圈修边；

S15，升温二段硫化，降温，得到所述FFKM密封圈。