Por que o PFA da Fluoro Plastics é insubstituível na indústria de semicondutores?

Atualmente, todos os países do mundo definiram o desenvolvimento da tecnologia 5G como uma meta de desenvolvimento estratégico. Sob o apoio do 5G, "inteligência artificial" e "realidade virtual", as taxas de computação e transmissão de dados serão bastante aprimoradas. Com o desenvolvimento da tecnologia de comunicação, o rápido desenvolvimento da indústria de semicondutores, a disciplina emergente da indústria química - produtos químicos eletrônicos também surgiram, o gás especial contendo flúor é um deles. Além de ser usado como matéria-prima, o papel dos produtos fluoroplásticos na indústria de semicondutores também é insubstituível.

化学式

O que é PFA?

Em 1972, a DuPont, nos Estados Unidos, desenvolveu um copolímero de tetrafluoroetileno (TFE) e éter perfluoropropil-vinílico (PPVE) sob o nome comercial de Teflon PFA, um copolímero de perfluoroalcoxi. Desde então, o Novoflon PFA do Japão, o Flon PFA e o Dyneon PFA desenvolveram seus próprios produtos de PFA e têm uma certa participação no mercado.

O PFA geralmente está presente na forma de grânulos ou pós, e suas propriedades são semelhantes às do politetrafluoretileno (PTFE), mas pode ser processado por uma resina termoplástica, sendo também chamado de politetrafluoretileno fundível.

Em muitos aspectos, o PFA é muito semelhante ao poliperfluoroetileno propileno (FEP), mas a temperaturas mais altas exibe melhores propriedades mecânicas. Como o PFA possui muitas vantagens de PTFE e FEP, é amplamente considerado o melhor copolímero fluoretado solúvel que pode substituí-los. Suas características básicas podem ser resumidas da seguinte forma:

1) Possui boa flexibilidade e melhora a viscosidade do polímero fundido, para que possa ser processado por um processo geral de processamento;

2) As propriedades físicas e mecânicas do PFA à temperatura ambiente são semelhantes às do PTFE e podem ser usadas dentro da faixa de temperatura em que é aplicado;

3) a resistência do PFA ao craqueamento por estresse é significativamente melhor que a FEP;

4) O PFA é quase inerte a todos os reagentes e solventes químicos. Quase não há alteração no contato com ácidos comuns, bases fortes, agentes redox, halogênios ou solventes, mas, como outros polímeros de perfluorocarbonetos, reagirá com álcalis fundidos. Metal, reação de flúor;

5) O PFA possui boa permeabilidade. Quando a espessura é grande, é translúcida. A folha é transparente. Possui boa resistência a intempéries e resistência a intempéries. Pode ser usado ao ar livre por um longo tempo.

6) O PFA possui excelentes propriedades dielétricas, que geralmente aparecem como constantes com a temperatura, mas às vezes inferiores ao PTFE e FEP.

Aplicação de PFA na indústria de semicondutores

Sabemos que os requisitos de pureza dos produtos químicos na indústria de semicondutores são muito exigentes. Desde o nascimento do PFA em 1970, o tamanho do nó alvo da indústria de semicondutores foi gradualmente reduzido de 10μm para 7nm ou mesmo 5nm. Isso significa que os requisitos de pureza para produtos químicos eletrônicos também estão aumentando.

Quer se trate de condicionamento a úmido ou polimento mecânico químico (CMP), mesmo uma pequena quantidade de impurezas em todo o processo de fabricação de circuitos integrados terá um enorme impacto no produto final, por isso os fabricantes de componentes eletrônicos em matérias-primas, tubulações de transporte e reações Os requisitos para recipientes e similares são muito altos. Não é fácil encontrar um ambiente químico extremo que possa suportar ácidos e álcalis fortes, alta temperatura e alta pressão, e possa ser processado em várias formas de materiais. Felizmente, os cientistas descobriram o PFA.

Transporte e armazenamento: Devido à sua forte estabilidade química, a fluororesina do PFA pode suportar ambientes extremos, como altas temperaturas e ácidos fortes, e não reage com solventes, tornando-o um bom material para recipientes de armazenamento e tubulações de transporte. Garante a alta pureza dos produtos químicos eletrônicos no processo de fabricação, evita a contaminação dos produtos químicos eletrônicos causada pela dissolução e erosão do vaso de reação, reduzindo assim a taxa de defeitos da bolacha.

Sistema de distribuição de produtos químicos (BCD): O BCD é um sistema que dispensa produtos químicos com precisão, reduzindo o custo de remover a quantidade certa de produtos químicos de grandes recipientes. Esse sistema normalmente inclui instrumentos totalmente automatizados para misturar e diluir produtos químicos e é usado em uma ampla gama de plantas químicas eletrônicas. A fluororresina é amplamente utilizada na infraestrutura do BCD, incluindo a produção de tubos de ventilação, válvulas, pias e assim por diante.

Gravação e limpeza a úmido: No processo úmido, a bolacha é primeiro limpa, depois gravada e, em seguida, a foto-resistência e o resíduo do processo de gravação são limpos. Nesse processo, a fluororresina de PFA é transformada em várias ferramentas, como medidores de vazão, para garantir alta pureza da solução de gravação e solução de limpeza; e o PFA não é fácil de quebrar durante o uso, garantindo alta eficiência de produção.

Polimento mecânico químico (CMP): O processo CMP suaviza a superfície da bolacha antes da deposição de vapor. O líquido usado é um líquido fino contendo chorume. Se as partículas na lama forem muito grandes, elas permanecerão na superfície da bolacha. Os vestígios são deixados, o que leva a falhas no produto. O filtro feito de PFA impede que as impurezas da pasta entrem em contato com a bolacha até certo ponto.

Suporte: a bolacha é colocada em um suporte de uma forma específica durante todo o processo úmido. Como o PFA pode ser processado por fusão, ele é fabricado em stents de várias formas e usado em todo o processamento de wafer.