Perché la plastica fluorurata PFA è insostituibile nel settore dei semiconduttori?

Allo stato attuale, tutti i paesi del mondo hanno fissato lo sviluppo della tecnologia 5G come obiettivo di sviluppo strategico. Con il supporto di 5G, "intelligenza artificiale" e "realtà virtuale", le velocità di elaborazione e trasmissione dei dati saranno notevolmente migliorate. Con lo sviluppo della tecnologia di comunicazione, il rapido sviluppo del settore dei semiconduttori, la disciplina emergente dell'industria chimica - sono nati anche i prodotti chimici elettronici, il gas speciale contenente fluoro è uno di questi. Oltre ad essere utilizzato come materia prima, il ruolo dei prodotti fluoroplastici nell'industria dei semiconduttori è anche insostituibile.

化学式

Che cos'è PFA?

Nel 1972 DuPont, negli Stati Uniti, sviluppò un copolimero di tetrafluoroetilene (TFE) e perfluoropropil vinil etere (PPVE) con il nome commerciale Teflon PFA, un copolimero perfluoroalchossi. Da allora, la giapponese Novoflon PFA, Flon PFA e Dyneon PFA hanno sviluppato tutti i propri prodotti PFA e detengono una certa quota di mercato.

Il PFA è di solito presente sotto forma di granuli o polveri e le sue proprietà sono simili a quelle del politetrafluoroetilene (PTFE), ma può essere processato da una resina termoplastica, quindi viene anche chiamato politetrafluoroetilene fusibile.

Per molti aspetti, il PFA è molto simile al poliperfluoroetilene propilene (FEP), ma a temperature più elevate presenta migliori proprietà meccaniche. Poiché PFA ha molti vantaggi di PTFE e FEP, è ampiamente considerato il miglior copolimero fluorurato solubile in grado di sostituirli. Le sue caratteristiche di base possono essere riassunte come segue:

1) Ha una buona flessibilità e migliora la viscosità di fusione del polimero, in modo che possa essere processato mediante un processo di lavorazione generale;

2) Le proprietà fisiche e meccaniche del PFA a temperatura ambiente sono simili a quelle del PTFE e possono essere utilizzate nell'intervallo di temperatura in cui viene applicato;

3) La resistenza di PFA allo stress cracking è significativamente migliore di FEP;

4) Il PFA è quasi inerte a tutti i reagenti e solventi chimici. Non ha quasi alcun cambiamento a contatto con acidi comuni, basi forti, agenti redox, alogeni o solventi, ma come altri polimeri perfluorocarburici, reagirà con alcali fusi. Metallo, reazione al fluoro;

5) PFA ha una buona permeabilità. Quando lo spessore è grande, è traslucido. Il foglio è trasparente Ha una buona resistenza agli agenti atmosferici e agli agenti atmosferici. Può essere usato all'aperto per molto tempo.

6) Il PFA ha eccellenti proprietà dielettriche, che di solito appaiono come una costante con la temperatura, ma a volte inferiori a PTFE e FEP.

Applicazione PFA nel settore dei semiconduttori

Sappiamo che i requisiti di purezza dei prodotti chimici nell'industria dei semiconduttori sono molto esigenti. Dalla nascita di PFA nel 1970, la dimensione del nodo target dell'industria dei semiconduttori è stata gradualmente ridotta da 10μm a 7nm o addirittura 5nm. Ciò significa che anche i requisiti di purezza per i prodotti chimici elettronici sono in aumento.

Che si tratti di incisione a umido o lucidatura meccanica chimica (CMP), anche una piccola quantità di impurità nell'intero processo di produzione di circuiti integrati avrà un impatto enorme sul prodotto finale, quindi i produttori di componenti elettronici su materie prime, condotte di trasporto e reazioni I requisiti per contenitori e simili sono molto alti. Non è facile trovare un ambiente chimico estremo in grado di resistere a acidi e alcali forti, alte temperature e alte pressioni e può essere trasformato in varie forme di materiali. Fortunatamente, gli scienziati hanno scoperto PFA.

Trasporto e stoccaggio: grazie alla sua forte stabilità chimica, la fluororesina PFA può resistere ad ambienti estremi come alte temperature e acidi forti e non reagisce con i solventi, rendendolo un buon materiale per contenitori di stoccaggio e tubi di trasporto. Garantisce l'elevata purezza dei prodotti chimici elettronici nel processo di fabbricazione, evita la contaminazione dei prodotti chimici elettronici causata dalla dissoluzione e dall'erosione del recipiente di reazione, riducendo così il tasso di difetto del wafer.

Sistema di distribuzione chimica (BCD): BCD è un sistema che eroga accuratamente sostanze chimiche, riducendo i costi di rimozione della giusta quantità di sostanze chimiche dai grandi contenitori. Questo sistema include in genere strumenti completamente automatizzati per miscelare e diluire prodotti chimici ed è utilizzato in una vasta gamma di impianti chimici elettronici. La fluororesina è ampiamente utilizzata nelle infrastrutture BCD, compresa la produzione di tubi di ventilazione, valvole, lavandini e così via.

Acquaforte e pulizia a umido: nel processo a umido, il wafer viene prima pulito, quindi inciso, quindi il fotoresist e il residuo del processo di incisione vengono puliti. In questo processo, la fluororesina PFA viene trasformata in vari strumenti, come misuratori di portata, per garantire un'elevata purezza della soluzione di attacco e della soluzione di pulizia; e PFA non è facile da decifrare durante l'uso, garantendo così un'alta efficienza di produzione.

Lucidatura meccanica chimica (CMP): il processo CMP leviga la superficie del wafer prima della deposizione di vapore. Il liquido utilizzato è un liquido fine contenente liquame. Se le particelle nella sospensione sono troppo grandi, rimarranno sulla superficie del wafer. Le tracce vengono lasciate, il che porta a difetti nel prodotto. Il filtro in PFA impedisce alle impurità del liquame di entrare in contatto con il wafer in una certa misura.

Staffa: il wafer viene posizionato su una staffa di una forma particolare durante il processo a umido. Poiché il PFA può essere fuso, viene fabbricato in stent di varie forme e utilizzato nell'intera lavorazione del wafer.