一种半导体密封件的制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种半导体密封件的制备方法及应用，所述半导体密封件的制备方法包括：提供一种生胶；将无机填料改性处理后，添加到所述生胶中；在所述生胶中添加助剂，并将所述无机填料、所述生胶和所述助剂混炼后成型，形成混炼胶；将所述混炼胶硫化处理，形成预成型弹性体；以及将所述弹性体成型为半导体密封件。通过本发明专利技术提供的一种半导体密封件的制备方法及应用，可以提升半导体密封件的综合性能以及提高半导体制程的可靠性。以及提高半导体制程的可靠性。以及提高半导体制程的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体密封件的制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及半导体材料领域，特别涉及到一种半导体密封件的制备方法及应用。

技术介绍

[0002]在半导体制程中，设备的密封件直接在高温下与强腐蚀性的等离子气体接触，导致密封件易被腐蚀，加速密封件的老化，最终密封失效，造成半导体设备反应腔体内的芯片不良、报废。因此，提高密封件的密封性能，成为亟需解决的问题。

技术实现思路

[0003]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种半导体密封件的制备方法及应用，能够提升半导体密封件的耐腐蚀性能，且提高半导体密封件的力学性能，不易出现断裂和分层，提高半导体制程的稳定性。。
[0004]为实现上述目的及其它相关目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]提供一种半导体密封件的制备方法，包括：
[0006]提供一种生胶；
[0007]将无机填料改性处理后，添加到所述生胶中；
[0008]在所述生胶中添加助剂，并将所述无机填料、所述生胶和所述助剂混炼后成型，形成混炼胶；
[0009]将所述混炼胶硫化处理，形成预成型弹性体；以及
[0010]将所述弹性体成型为半导体密封件。
[0011]在本专利技术的一些实施方式中，所述无机填料的改性步骤包括：
[0012]将所述无机填料进行烘干；以及
[0013]将烘干后的所述无机填料进行电晕处理。
[0014]在本专利技术的一些实施方式中，所述无机填料包括硫酸钡、氮化铝、碳化硅、碳酸钙、硫化铝、钛酸钾、硼酸铝、硫酸钙、氧化锌、氧化铝或氧化镁中的一种或多种组合。
[0015]在本专利技术的一些实施方式中，所述无机填料为纳米晶须填料，且所述纳米晶须填料的径向尺寸为10～100nm。
[0016]在本专利技术的一些实施方式中，所述电晕处理的电压为2～100kV，频率为2～10kHz，时间为10s～20min，且在电晕过程中通入含氟气体。
[0017]在本专利技术的一些实施方式中，所述含氟气体包括氟化氢、氟气、三氟化氮、四氟化碳、三氟甲烷、六氟乙烷或三氟化氯中的一种或多种组合。
[0018]在本专利技术的一些实施方式中，所述硫化处理包括一次硫化，且所述一次硫化温度为150～200℃、硫化压力为5～25MPa以及硫化时间为3～30min。
[0019]在本专利技术的一些实施方式中，所述硫化处理包括二次硫化，且所述二次硫化在真空条件下，硫化温度为200～300℃，硫化时间为10～30h。
[0020]本专利技术的另一个目的还在于，提供一种半导体密封件，包括弹性体，所述弹性体是
由混炼胶硫化处理，所述混炼胶是由无机填料、生胶和助剂混炼后挤出成型。
[0021]本专利技术的另一个目的还在于，提供一种密封装置，其特征在于，包括如上所述的密封件。
[0022]本专利技术提供一种半导体密封件的制备方法及应用，在氧气等离子体作用下，在半导体密封件的表面形成二氧化硅保护膜，能够阻止等离子体的进一步侵蚀，提升半导体密封件的抗腐蚀性能，以提高半导体制程的可靠性。且经过含氟气体改性处理的无机纳米晶须填料，与含氟生胶的相容性较好，提高无机纳米晶须填料的分散均匀性。混炼胶中各种助剂，有利于该配方体系中的半导体密封件适用于多种环境，且得到的半导体密封件具有较好的力学性能、永久压缩变形性能。可以减少半导体密封件制品中存在气泡的现象，提高半导体密封件的抗腐蚀性能。综上所述，通过本专利技术提供一种半导体密封件的制备方法及应用，可以得到性能优异的半导体密封件，且延长半导体密封件的使用寿命。
附图说明
[0023]图1为一实施例中半导体密封件的制作流程。
[0024]图2为无机纳米晶须填料在弹性体表面分布示意图。
[0025]图3为半导体密封件测试力学性能前的示意图。
[0026]图4为半导体密封件测试力学性能后的示意图。
[0027]标号说明：
[0028]1弹性体；2无机纳米晶须填料；3半导体密封件；S1
‑
S4步骤。
具体实施方式
[0029]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其它优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。
[0030]应当理解的是，本专利技术能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本专利技术的范围完全地传递给本领域技术人员。如没有特别说明，以下实施例所示的“％”和“份”分别是指“质量％”和“Phr”。
[0031]本专利技术提供一种半导体密封件的制备方法及应用，通过先制备混炼胶，再将混炼胶制备为预成型的弹性体，最后制成需要的半导体密封件。在弹性体中加入无机填料和助剂，以增强弹性体的力学性能和抗腐蚀性，得到的半导体密封件力学性能好，且耐腐蚀型高，可防止O2、O3、(CLF)3、CF4、NF3、CHF3等强腐蚀性的等离子气体与密封件反应，产生氟化氢(HF)气体，且产生的HF气体向密封件内部扩散，加速密封件的老化，最终导致密封失效，芯片报废。因此，本专利技术提供的密封件，可广泛应用于半导体设备的密封领域。
[0032]请参阅图1所示，在本专利技术一实施例中，半导体密封件的制备方法包括以下步骤：
[0033]S1、无机填料的改性：将无机纳米晶须填料进行烘干，烘干后，将无机纳米晶须填料电晕处理，并电晕过程中通入含氟气体。
[0034]S2、混炼：将预定质量份数的无机纳米晶须填料、助剂和生胶在混炼设备中以一定
的温度预分散后，添加剩余的生胶和硫化剂，再混炼均匀后，挤出成型。
[0035]S3、一次硫化和成型：将挤出的混炼胶以预设的温度、压力和时间进行一次硫化并制成特定形状的半导体密封件预制品。
[0036]S4、二次硫化：在预设温度和时间下，将半导体密封件预制品进行二次硫化，形成最终的半导体密封件。
[0037]具体的，在步骤S1无机填料的改性中，在无机纳米晶须填料使用前，对其进行烘干处理，烘干温度例如为80～150℃，烘干时间例如为8～150min，以防止无机纳米晶须填料中附着的水或其它溶剂对弹性体产生影响。其中，无机纳米晶须填料选择径向尺寸为10～100nm，且长径比为50～300，选择一定尺寸范围内的无机纳米晶须填料避免生胶混炼过程中的团聚及确保最终制品的机械性能，在此范围内的无机纳米晶须填料可以提供较好的O2和NF3等离子体的屏蔽性能，以防止腐蚀过程中交联点断裂产生的氟化氢气体进一步扩散到制品内部，有利于提升半导体密封件的抗腐蚀性。如图2所示，无机纳米晶须填料2在弹性体密封件制品1中交错，分散均匀，一方面可以提高最终制品的力学性能，另一方面可以屏蔽腐蚀气体向弹性体1内部进一步侵蚀，从而可以延长半导体密封件的使用寿命。
[0038]在不同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体密封件的制备方法，其特征在于，包括：提供一种生胶；将无机填料改性处理后，添加到所述生胶中；在所述生胶中添加助剂，并将所述无机填料、所述生胶和所述助剂混炼后成型，形成混炼胶；将所述混炼胶硫化处理，形成预成型弹性体；以及将所述弹性体成型为半导体密封件。2.根据权利要求1所述的半导体密封件的制备方法，其特征在于，所述无机填料的改性步骤包括：将所述无机填料进行烘干；以及将烘干后的所述无机填料进行电晕处理。3.根据权利要求1所述的半导体密封件的制备方法，其特征在于，所述无机填料包括硫酸钡、氮化铝、碳化硅、碳酸钙、硫化铝、钛酸钾、硼酸铝、硫酸钙、氧化锌、氧化铝或氧化镁中的一种或多种组合。4.根据权利要求1所述的半导体密封件的制备方法，其特征在于，所述无机填料为纳米晶须填料，且所述纳米晶须填料的径向尺寸为10～100nm。5.根据权利要求3所述的半导体密封件的制备方法，其特征在于，所述电晕处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢昌杰，别大奎，
申请(专利权)人：上海芯密科技有限公司，
类型：发明
国别省市：