PFA(全氟烷氧基樹脂)薄膜因具備優(yōu)異的化學(xué)惰性、耐高溫性、低析出性、高潔凈度和良好的絕緣性等特性,完美適配半導(dǎo)體制造中高潔凈、強(qiáng)腐蝕、高溫等嚴(yán)苛工況,其具體應(yīng)用貫穿晶圓制造到器件封裝測(cè)試的多個(gè)核心環(huán)節(jié),以下是詳細(xì)分類說明:
晶圓制程中的化學(xué)防護(hù)與隔離
化學(xué)藥液輸送與存儲(chǔ)防護(hù):半導(dǎo)體制造的濕法刻蝕、晶圓清洗等環(huán)節(jié)會(huì)大量使用氫氟酸、硫酸、氨水等強(qiáng)腐蝕性化學(xué)品。PFA 薄膜常被制成輸送管道的內(nèi)襯、儲(chǔ)罐的內(nèi)壁涂層或密封墊片,既能抵御化學(xué)品侵蝕,又能避免管道、儲(chǔ)罐材質(zhì)析出雜質(zhì)污染藥液,保障晶圓表面處理的純度。
晶圓承載與隔離部件:在晶圓轉(zhuǎn)移、烘烤等工序中,PFA 薄膜可加工為晶圓承載架的隔離層、托盤的防護(hù)墊。其耐高溫(連續(xù)使用溫度可達(dá) 260℃)且不與晶圓表面材料發(fā)生反應(yīng),能防止晶圓被承載部件劃傷,同時(shí)避免金屬離子等污染物轉(zhuǎn)移到晶圓上,保護(hù)晶圓的精密電路結(jié)構(gòu)。
光刻與薄膜沉積環(huán)節(jié)的輔助防護(hù)
光刻設(shè)備的潔凈防護(hù):光刻是半導(dǎo)體制造中定義電路圖案的核心工序,對(duì)環(huán)境潔凈度和部件穩(wěn)定性要求極高。PFA 薄膜因低微粒析出、低揮發(fā)性,可用于光刻設(shè)備中光刻膠輸送管路的防護(hù)膜、曝光腔體的密封襯墊,防止雜質(zhì)顆?;驌]發(fā)性物質(zhì)影響光刻膠涂覆均勻性和曝光精度,避免電路圖案出現(xiàn)缺陷。
等離子體刻蝕的腔體防護(hù):等離子體刻蝕過程中會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)腐蝕性等離子體和高溫環(huán)境,容易侵蝕設(shè)備腔體。PFA 薄膜可作為刻蝕腔體的內(nèi)襯材料,其耐等離子體腐蝕和耐高溫的特性,能延長(zhǎng)腔體使用壽命,同時(shí)減少腔體材質(zhì)損耗產(chǎn)生的雜質(zhì),保證刻蝕工藝的一致性,提升芯片電路的刻蝕精度。
半導(dǎo)體封裝與測(cè)試環(huán)節(jié)的應(yīng)用
封裝過程的絕緣與防護(hù):在芯片封裝階段,PFA 薄膜可作為引線框架、基板的絕緣隔離層。其優(yōu)良的電絕緣性和耐溫性,能避免封裝內(nèi)部不同電路間發(fā)生短路,同時(shí)抵御封裝固化過程中的高溫環(huán)境,保障封裝結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性;此外,還可用于封裝模具的脫模膜,因 PFA 表面張力極低,能減少封裝材料與模具的粘連,提升封裝效率。
測(cè)試治具的防護(hù)涂層:半導(dǎo)體器件測(cè)試時(shí),測(cè)試治具需頻繁接觸芯片引腳等精密部位。將 PFA 薄膜涂覆在測(cè)試探針、治具觸點(diǎn)表面,既能利用其化學(xué)惰性避免治具與芯片金屬觸點(diǎn)發(fā)生氧化或化學(xué)反應(yīng),又能通過其潤(rùn)滑性減少接觸磨損,保證測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和治具的使用壽命。
其他輔助應(yīng)用
真空系統(tǒng)密封與防護(hù):半導(dǎo)體制造中很多工序(如濺射、氣相沉積)需在高真空環(huán)境下進(jìn)行。PFA 薄膜可制成真空系統(tǒng)的密封墊圈、密封圈,其密封性強(qiáng)且在真空環(huán)境下無揮發(fā)性物質(zhì)釋放,能維持系統(tǒng)真空度穩(wěn)定,同時(shí)防止外部雜質(zhì)進(jìn)入真空腔體污染制程環(huán)境。
防靜電改性輔助應(yīng)用:通過改性處理的抗靜電 PFA 薄膜,可用于半導(dǎo)體部件的包裝材料或車間防靜電襯墊。在晶圓、芯片的轉(zhuǎn)運(yùn)和存儲(chǔ)中,既能避免靜電吸附灰塵雜質(zhì),又能防止靜電擊穿芯片內(nèi)的敏感電路,降低器件損壞風(fēng)險(xiǎn)。