氟塑料PFA制品在半导体制造的重要性以及具体应用

2024-08-28

一、什么是半导体?


半导体(semiconductor)指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。


半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用,如二极管就是采用半导体制作的器件。


无论从科技或是经济发展的角度来看,半导体的重要性都是非常巨大的。大部分的电子产品,如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关联。


常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等,硅是各种半导体材料应用中最具有影响力的一种。


二、什么是PFA?


PFA,Polyfluoroalkoxy的简写,中文名称为:四氟乙烯—全氟烷氧基乙烯基醚共聚物 (又称:过氟烷基化物,可溶性聚四氟乙烯) ,具有优良的电气、机械性能,耐潮、耐化学性等。PFA FEP PTFE 的化学性能相似,但FEP只能在200度以下使用,PTFE不能注塑。


三、为何PFA在半导体领域中占据不可替代的地位?


半导体工业对化学品纯度的要求极为严苛,自1970年PFA问世以来,该行业的技术节点已从10微米不断缩减至当前的7纳米乃至5纳米级别,这一趋势直接推动了对电子化学品纯度标准的持续攀升。


在集成电路的整个制造流程中,无论是湿法蚀刻还是化学机械抛光(CMP),即便是微量的杂质也可能对最终产品的性能产生重大影响。因此,电子元件制造商对原材料、传输管道及反应容器的选择均设立了极高的标准。寻找一种既能抵御强酸强碱、高温高压等极端化学环境侵蚀,又易于加工成多种形状的材料,成为了行业内的一大挑战。幸运的是,科学家们发现了PFA这一理想解决方案。


在运输与储存环节,PFA氟树脂凭借其卓越的化学稳定性,能够在高温、强酸等恶劣条件下保持性能稳定,且不与溶剂发生反应,使其成为制造高纯度电子化学品储存容器和传输管道的优选材料。这不仅确保了制造过程中化学品的高纯度,还有效降低了因容器溶解或侵蚀导致的污染风险,进而减少了晶圆的缺陷率。


化学品配送系统(BCD)作为精确分配化学品的工具,在降低大容器化学品使用成本方面发挥着重要作用。该系统广泛集成了自动化调配与稀释设备,在电子化学品工厂中应用广泛。而PFA氟树脂因其出色的性能,被大量应用于BCD基础设施的制造中,包括通风管、阀门、水槽等关键部件。


在湿法蚀刻与清洗工艺中,晶圆需经过清洗、蚀刻及去除光刻胶与残留物的复杂过程。PFA氟树脂被制成流量计等多种工具,确保了蚀刻液与清洗液的高纯度。同时,PFA材料的高耐用性避免了在使用过程中出现开裂等问题,保障了生产的高效进行。


至于化学机械抛光(CMP)环节,其目标是使晶圆表面在气相沉积前达到极致平滑。这一过程中使用的研磨液含有细颗粒,若颗粒过大则会在晶圆表面留下划痕,影响产品质量。PFA制成的过滤器在此发挥了关键作用,有效阻挡了研磨液中的杂质与晶圆接触,从而保障了产品的无瑕疵生产。


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四、PFA制品在半导体制造中有哪些应用?


1、PFA管 


半导体制造需要在洁净的环境中进行,以避免尘埃和污染物对产品的影响。三氟莱高纯PFA管可以应用于洁净室中的各种管道系统,如气体输送、液体输送和排放等。高纯PFA管的洁净度高、耐腐蚀性强,可以保证洁净室的稳定性和安全性。


2、PFA清洗花篮


清洗是半导体产业链的重要工艺环节,用于去除半导体硅片制造、晶圆制造和封装测试步骤中存在的杂质。PFA清洗花篮,是晶片清洗工艺的重要工具,因为要与药液接触,需要其耐酸碱性。由于花篮要与晶片相接触,需要表面光滑。


3、PFA清洗槽


PFA清洗槽,用于浸泡、清洗器皿。PFA能耐受清洗溶液的腐蚀性,无溶出无析出,不会污染芯片晶圆。


4、PFA支架


PFA支架,在半导体湿法过程中,晶圆需要放置在特定支架上。利用PFA优秀的柔韧性和加工性能,可以熔融加工制作成各种形状的支架。


5、PFA过滤网


PFA过滤网,半导体器件生产中需要清洗或过滤盐酸、硝酸、双氧水以及其他一些防腐蚀要求的化学品流体,过滤材质通常为高纯PFA材料。


6、其它PFA制品


在半导体蚀刻和清洗中,PFA还被制成各种工具,如试剂瓶、烧杯等,以保证蚀刻液、清洗液的高纯度。


三氟莱,高纯氟塑料制品生产厂家,半导体工厂高纯PFA管供应商。


本文由三氟莱PFA管小姐姐原创,欢迎关注,带你一起长知识!


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