От 7-нм пластин до усовершенствованной упаковки, каждый новый узел приближает размеры элементов к физическим пределам и превращает "очистку" -однократного фонового шага-в миссию нанометрового- или даже ангстремного-уровня. Традиционные фторуглероды (CFC-113, PFC) негорючие и малотоксичны, но их свойства озонового-разрушения или высокий ПГП привели к глобальному запрету. Между тем, водные химические вещества часто оставляют водяные пятна, разъедают металлы и потребляют большое количество энергии для сушки.Гидрофторэфир (HFE), сочетающий в себе нулевой ОРП, низкий ПГП, негорючесть и отсутствие остатков, быстро стал новым фаворитом инженеров-технологов и теперь считается идеальной заменой высокоточной-точной очистки.
1. Почему фтористый растворитель HFE подходит для очистки полупроводников
Молекулярная инженерия обеспечивает сбалансированную производительность
Эфирный кислород закреплен в углеродном скелете, а остальные валентности закрыты водородом, сохраняя химическую инертность и низкую полярность фторуглеродов, одновременно снижая парниковое воздействие и токсичность. В качестве примера возьмем основной сорт HFE-347 (C₃H₃F₇O):
Точка кипения 56,2 градуса; высокое давление пара при комнатной температуре для быстрого высыхания,-без образования водяных следов-
Поверхностное натяжение всего 16,4 мН·м⁻¹, проникает в траншеи диаметром 10 нм и «поднимает» частицы и фрагменты фоторезиста.
Диэлектрическая прочность 40 кВ, что позволяет проводить очистку-инструмента под напряжением без разрушения затвора-оксида.
Отсутствие точки воспламенения, нулевой предел взрываемости, немедленное понижение потрясающего-рейтинга пожароопасности.
Отличная совместимость материалов
Нулевая коррозия на припоях Cu, Al, Ti, Ta, Ni, SnAg, диэлектриках Low-k, PI, LCP, FR-4; высокая селективность по отношению к PR, BARC, SiO₂, Si₃N₄-структуры устройства остаются неповрежденными.
Соблюдение нормативных требований и экологичность-безопасность
ODP=0, GWP ≈ 540, время жизни в атмосфере < 1 года, соответствие требованиям ЕС по ЛОС, RoHS, REACH и китайской дорожной карте по замене ОРВ-. Отработанную жидкость можно перегонять и перерабатывать > 10 раз, что снижает совокупную стоимость владения (TCO) на 15–25%.
Превосходная эффективность очистки от специфических загрязнений
Хотя HFE не являются универсальными растворителями для всех органических веществ, они очень эффективны для своих целевых применений:
Превосходно удаляет перфторированные смазочные материалы и смазки: они являются предпочтительным растворителем для удаления смазок на основе перфторполиэфира (PFPE) и Krytox™-, используемых в вакуумных уплотнениях, клапанах и робототехнике в инструментах для изготовления полупроводников.
Эффективны при удалении остатков флюсов и ионных загрязнений. В составе стабилизаторов или со-сорастворителей они способны удалять паяльные флюсы и твердые частицы без воды.
Точная сушка без остатка
HFE обладают уникальным сочетанием свойств, которые обеспечивают идеальную «капельную сушку»:
Низкое поверхностное натяжение и высокая смачиваемость. Они проникают в детали сложной формы и под низко-компоненты.
Высокая летучесть. Они полностью и быстро испаряются, не оставляя пятен воды или ионных остатков, что крайне важно для высокопроизводительного-производства.
Эффективность процесса и универсальность
HFE обеспечивают гибкие и эффективные методы очистки:
Совместимость с паровым обезжириванием. Их летучесть и стабильность делают их идеальными для современных закрытых паровых обезжиривателей, которые -эффективны в отношении растворителей и обеспечивают превосходную очистку сложных деталей.
Со-Очистка "Zip" растворителем: азеотропные или не-азеотропные смеси со спиртами (например, IPA) или углеводородами могут сначала растворять полярные/органические загрязнения, которые затем смываются чистым HFE, оставляя совершенно сухую поверхность,-без остатков.
Совместимость с автоматизацией: их свойства позволяют интегрировать их в автоматизированные системы очистки.
Преимущества безопасности работников
Низкая токсичность: они имеют низкую острую и хроническую токсичность, с высокими пределами воздействия (обычно высокие пороговые значения - TLV).
Приятный запах. В отличие от многих агрессивных растворителей, они обычно имеют слабый-запах, что облегчает их прием на рабочем месте.
Не-воспламеняемость: исключает опасность возгорания и взрыва, связанную с такими растворителями, как IPA или ацетон, при массовой уборке.
2. Три основных применения на заводах по производству полупроводников
А. Точная очистка-на уровне пластины
После литографии, травления или имплантации остаются органические остатки и ионы металлов размером менее 10 нм. Низкая вязкость HFE и высокая проникающая способность уменьшают-количество частиц в траншеях с > 500 шт. см⁻² до < 10 шт. см⁻² в течение 30 с; в сочетании с ультразвуком или струей 40 кГц удаление ионов металла-(Cu²⁺, Fe³⁺) > 99,9 %, что дает поверхность "атомного-масштаба" для последующего ALD или CVD.
Б. Удаление фоторезиста и пост-удаление остатков золы.
Обычные SPM (H₂SO₄/H₂O₂) или аминные десорберы вызывают коррозию Cu/Low-k; разбавленный растворитель на основе HFE- полностью растворяет резисты KrF, ArF и EUV при температуре 60 градусов за 5 минут с нулевыми потерями для жестких масок TiN или линий Cu, уже сертифицированных для узлов размером менее 14 нм.
C. Усовершенствованная упаковка и микро-очистка
После образования TSV или микро-выпуклостей флюс и лазерное-сверление углерода, оставшегося в глухих переходных отверстиях толщиной 5 мкм, приводят к недостаточному-заполнению пустот и поломкам Hi-горшочков. Азеотроп HFE (HFE + со-растворитель + ингибитор коррозии) распыляется при 25 градусах в течение 2 минут, удаляет > 98 % остатков, на 100 % совместим с элементами EMC, PI и Cu и заменил NMP и ацетон в объемных линиях FC-BGA.
3. Рыночная ситуация и локализация в Китае
Глобальный: семейству 3M Novec по-прежнему принадлежит > 60% акций, годовой объем продаж ≈ 5 тыс. тонн, выручка ≈ 1,6 млрд долларов США; прогнозируется, что к 2025 году он достигнет 2,3 млрд долларов США.
Одомашненный: Haohua, Capchem, Beijing Yuji и Juhua добились высокой-чистоты (выше или равной 99,999%) синтеза и дистилляции, прошли квалификацию SMIC, YMTC и HiSilicon и теперь предлагают дешевую-замену 3M.
Перспективы: С расширением архитектур 3D NAND, GAA-FET и чиплетов спрос на очистители с низким-поверхностным-высоким-селективным натяжением растет > 20 % в год; HFE, зрелый заменитель ОРВ, продолжит получать выгоду.
Гидрофторэфир HFE – это не просто «зеленый лозунг». Его настраиваемая молекулярная структура обеспечивает оптимальное соотношение очищающей способности, совместимости с материалами и воздействия на окружающую среду. Это позволяет фабрикам следовать закону Мура, не нанося ущерба озоновому слою или углеродному балансу, и дает OSAT универсальный рецепт «промыть-и-сушить без-остатков» для всего: от крошечных неровностей до массивных панелей. Поскольку Китай-производит высокочистый HFE в настоящее время, зеленая революция в области точной очистки только началась.
Для предприятий, которым нужен гидрофторэфир HFE, наша компания обеспечивает конкурентоспособные цены, надежные поставки и техническую поддержку. Свяжитесь с нами сегодня для получения более подробной информации!
