PFA(全氟烷氧基樹脂)薄膜因具備優異的化學惰性、耐高溫性、低析出性、高潔凈度和良好的絕緣性等特性,完美適配半導體制造中高潔凈、強腐蝕、高溫等嚴苛工況,其具體應用貫穿晶圓制造到器件封裝測試的多個核心環節,以下是詳細分類說明:
晶圓制程中的化學防護與隔離
化學藥液輸送與存儲防護:半導體制造的濕法刻蝕、晶圓清洗等環節會大量使用氫氟酸、硫酸、氨水等強腐蝕性化學品。PFA 薄膜常被制成輸送管道的內襯、儲罐的內壁涂層或密封墊片,既能抵御化學品侵蝕,又能避免管道、儲罐材質析出雜質污染藥液,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、托盤的防護墊。其耐高溫(連續使用溫度可達 260℃)且不與晶圓表面材料發生反應,能防止晶圓被承載部件劃傷,同時避免金屬離子等污染物轉移到晶圓上,保護晶圓的精密電路結構。
光刻與薄膜沉積環節的輔助防護
光刻設備的潔凈防護:光刻是半導體制造中定義電路圖案的核心工序,對環境潔凈度和部件穩定性要求極高。PFA 薄膜因低微粒析出、低揮發性,可用于光刻設備中光刻膠輸送管路的防護膜、曝光腔體的密封襯墊,防止雜質顆粒或揮發性物質影響光刻膠涂覆均勻性和曝光精度,避免電路圖案出現缺陷。
等離子體刻蝕的腔體防護:等離子體刻蝕過程中會產生強腐蝕性等離子體和高溫環境,容易侵蝕設備腔體。PFA 薄膜可作為刻蝕腔體的內襯材料,其耐等離子體腐蝕和耐高溫的特性,能延長腔體使用壽命,同時減少腔體材質損耗產生的雜質,保證刻蝕工藝的一致性,提升芯片電路的刻蝕精度。
半導體封裝與測試環節的應用
封裝過程的絕緣與防護: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。其優良的電絕緣性和耐溫性,能避免封裝內部不同電路間發生短路,同時抵御封裝固化過程中的高溫環境,保障封裝結構的穩定性;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。
測試治具的防護涂層:半導體器件測試時,測試治具需頻繁接觸芯片引腳等精密部位。將 PFA 薄膜涂覆在測試探針、治具觸點表面,既能利用其化學惰性避免治具與芯片金屬觸點發生氧化或化學反應,又能通過其潤滑性減少接觸磨損,保證測試數據的準確性和治具的使用壽命。
其他輔助應用
真空系統密封與防護:半導體制造中很多工序(如濺射、氣相沉積)需在高真空環境下進行。PFA 薄膜可制成真空系統的密封墊圈、密封圈,其密封性強且在真空環境下無揮發性物質釋放,能維持系統真空度穩定,同時防止外部雜質進入真空腔體污染制程環境。
防靜電改性輔助應用:通過改性處理的抗靜電 PFA 薄膜,可用于半導體部件的包裝材料或車間防靜電襯墊。在晶圓、芯片的轉運和存儲中,既能避免靜電吸附灰塵雜質,又能防止靜電擊穿芯片內的敏感電路,降低器件損壞風險。