RIX旋轉接頭是半導體制造中至關重要的精密流體傳輸裝置，其核心功能是在旋轉部件與固定管道之間實現無泄漏的介質輸送，尤其在化學機械拋光（CMP）、晶圓清洗等關鍵工藝中發揮著重要的作用。以下從結構、工作原理、技術優勢及典型應用場景展開分析：

一、RIX旋轉接頭在半導體行業的工作原理

1、流體傳輸機制：RIX旋轉接頭通過內部密封結構實現流體從固定源（如泵）到旋轉部件（如CMP拋光頭）的傳輸。當設備旋轉時，內部轉動部件隨主軸同步運動，而外殼保持靜止。密封件（如O型圈或間隙密封）通過彈簧預緊力或流體壓力維持動環與靜環的緊密接觸，防止泄漏。

2、非金屬材料設計：針對半導體行業對金屬離子污染的嚴格管控，RIX旋轉接頭主回路采用非金屬材料（如PEEK、PTFE）或涂層處理，最大限度減少金屬離子溶入流體。例如，MFES系列多通道旋轉接頭通過非金屬主通道設計，將金屬離子溶出量控制在極低水平，滿足超純水或化學藥液的傳輸需求。

3、多通道與復合流體支持：部分型號（如MFES系列）支持同時傳輸純水、真空、空氣等多種流體，適應復雜工藝需求。例如，在CMP設備中，旋轉接頭需同時供應研磨液、冷卻液并排出廢液，多通道設計可簡化管路布局，提升設備集成度。

二、核心技術優勢

1、高精度密封技術

間隙密封：通過極小間隙（微米級）實現密封，減少摩擦損耗，適用于高速旋轉場景（如MFES系列最高轉速達200rpm）。

彈性補償機制：內置彈簧或波紋管補償密封面磨損，確保長期使用下的密封性能穩定性。

2、耐腐蝕與耐磨損性能：接觸流體的部件采用耐腐蝕材料（如哈氏合金、陶瓷），可承受酸堿化學藥液的侵蝕，延長使用壽命。

3、低顆粒生成設計：密封面光潔度達Ra0.2μm以下，減少摩擦產生的微粒污染，滿足半導體制造對潔凈度的要求。

三、RIX旋轉接頭在半導體行業的典型應用場景

1、化學機械拋光（CMP）設備

功能：向旋轉的拋光頭供應研磨液，同時排出廢液。

技術要求：需承受高轉速（通常＞100rpm）和研磨液的腐蝕性，確保流體壓力穩定（0.1~0.6MPa）。

RIX解決方案：MF系列旋轉接頭采用非金屬主回路，結合間隙密封技術，實現無泄漏傳輸。

2、晶圓清洗工藝

功能：傳輸純水或化學藥液（如SC-1、SC-2清洗液）至旋轉清洗刷頭。

技術要求：需支持高頻啟停（如單片式清洗設備）和快速排液，避免交叉污染。

RIX解決方案：MFC系列旋轉接頭通過多通道設計，實現清洗液與干燥氣體的快速切換。

3、電化學沉積（ECD）與原子層沉積（ALD）

功能：在沉積過程中傳輸冷卻液或反應氣體，維持工藝溫度穩定性（如ALD需控制溫度波動＜±1℃）。

RIX解決方案：L40系列旋轉接頭采用低熱膨脹系數材料，減少熱變形對密封性能的影響。

四、選型依據步驟總結

1.確定工藝需求：介質類型、流量、壓力、轉速；

2.選擇通道數量：根據流體種類和傳輸路徑；

3.匹配連接形式：螺紋或法蘭連接，考慮設備旋轉方向；

4.驗證材料兼容性：化學藥液需做兼容性測試；

5.確認密封形式：間隙密封或O型圈密封；

6.評估潔凈度要求：非金屬材料、低顆粒設計。

五、展望未來

RIX旋轉接頭通過非金屬材料設計、高精度密封技術和多通道集成能力，解決了半導體制造中流體傳輸的兩大核心難題：金屬離子污染控制與高速旋轉下的無泄漏傳輸。其技術優勢直接關聯到晶圓良率提升和設備運行穩定性，成為CMP、清洗等關鍵工藝中至關重要的組件。隨著半導體工藝節點向3nm及以下推進，RIX旋轉接頭的低顆粒生成設計和耐惡劣化學環境性能將進一步凸顯其價值。