Od płytek 7 nm po zaawansowane opakowania – każdy nowy węzeł przesuwa rozmiary elementów w stronę granic fizycznych i zamienia „czyszczenie”-krok w tle-w misję na poziomie nanometra- lub nawet- angstremów. Tradycyjne fluorowęglowodory (CFC-113, PFC) są nie-palne i mają niską toksyczność, ale ich zubożenie warstwy ozonowej-lub wysoki współczynnik GWP spowodowały światowe zakazy. Tymczasem wodne środki chemiczne często pozostawiają ślady wody, powodują korozję metali i zużywają duże ilości energii suszenia.Hydrofluoroeter (HFE), łączący zerowy współczynnik ODP, niski współczynnik GWP,-niepalność i brak pozostałości, szybko stał się nowym ulubieńcem inżynierów fabryki i jest obecnie uważany za najlepszy ekologiczny zamiennik-wysokiej klasy precyzyjnego czyszczenia.
1. Dlaczego rozpuszczalnik fluorowy HFE radzi sobie z czyszczeniem półprzewodników
Inżynieria molekularna zapewnia zrównoważoną wydajność
Tlen eterowy jest zamknięty w szkielecie węglowym, a pozostałe wartościowości są ograniczone wodorem, co pozwala zachować obojętność chemiczną i niską polarność fluorowęglowodorów, jednocześnie ograniczając wpływ cieplarniany i toksyczność. Biorąc za przykład główny gatunek HFE-347 (C₃H₃F₇O):
Temperatura wrzenia 56,2 stopnia; wysokie ciśnienie pary w temperaturze pokojowej umożliwiające szybkie suszenie-bez-zacieków wodnych
Napięcie powierzchniowe tylko 16,4 mN m⁻¹, penetracja rowów 10 nm i „unoszenie” cząstek i fragmentów fotorezystu
Wytrzymałość dielektryczna 40 kV, umożliwiająca-czyszczenie narzędzi pod napięciem bez rozpadu-tlenku bramki
Brak temperatury zapłonu, zerowa granica wybuchowości, co natychmiast obniża współczynnik-zagrożenia pożaru
Doskonała kompatybilność materiałowa
Zero korozji lutów Cu, Al, Ti, Ta, Ni, SnAg, dielektryków Low-k, PI, LCP, FR-4; wysoka selektywność wobec struktur urządzeń PR, BARC, SiO₂, Si₃N₄ pozostaje nienaruszona.
Zgodne z przepisami i przyjazne dla środowiska-
ODP=0, GWP ≈ 540, czas życia w atmosferze < 1 rok, zgodność z unijnymi przepisami dotyczącymi LZO, RoHS, REACH i chińskiego planu działania dotyczącego ODS-zastępczych. Zużyty płyn można destylować i poddawać recyklingowi > 10 razy, co pozwala obniżyć całkowity koszt posiadania (TCO) o 15–25%.
Doskonała skuteczność czyszczenia określonych zanieczyszczeń
Chociaż nie są to uniwersalne rozpuszczalniki do wszystkich substancji organicznych, HFE są bardzo skuteczne w docelowych zastosowaniach:
Znakomity do usuwania perfluorowanych środków smarnych i smarów: są rozpuszczalnikiem z wyboru do usuwania smarów perfluoropolieterowych (PFPE) i Krytox™-stosowanych w uszczelnieniach próżniowych, zaworach i robotyce w narzędziach do produkcji półprzewodników.
Skuteczny wobec pozostałości topnika i zanieczyszczeń jonowych: w połączeniu ze stabilizatorami lub współ-rozpuszczalnikami mogą usuwać topniki lutownicze i zanieczyszczenia cząstkami stałymi bez użycia wody.
Precyzyjne suszenie bez pozostałości
HFE mają unikalną kombinację właściwości, które umożliwiają doskonałe „suszenie kroplowe”:
Niskie napięcie powierzchniowe i wysoka zwilżalność: wnikają w skomplikowane geometrie i pod nisko-stojące elementy.
Wysoka lotność: odparowują całkowicie i szybko, nie pozostawiając plam wodnych ani pozostałości jonowych, co ma kluczowe znaczenie dla-wydajnej produkcji.
Wydajność procesu i wszechstronność
HFE umożliwiają elastyczne i wydajne metody czyszczenia:
Zgodność z odtłuszczaniem parowym: ich lotność i stabilność czynią je idealnymi do nowoczesnych, zamkniętych odtłuszczaczy parowych, które są-wydajne i zapewniają doskonałe czyszczenie skomplikowanych części.
Czyszczenie metodą Co-solvent „Zip”: azeotropowe lub nie-azeotropowe mieszanki z alkoholami (takimi jak IPA) lub węglowodorami mogą najpierw rozpuścić zanieczyszczenia polarne/organiczne, które następnie są spłukiwane przez czysty HFE, pozostawiając idealnie suchą,-powierzchnię wolną od pozostałości.
Kompatybilność z automatyką: Ich właściwości pozwalają na integrację z automatycznymi systemami czyszczenia.
Zalety bezpieczeństwa pracowników
Niska toksyczność: mają niską toksyczność ostrą i przewlekłą, z wysokimi limitami narażenia (zwykle wysokie wartości progowe - TLV).
Przyjemny zapach: w przeciwieństwie do wielu agresywnych rozpuszczalników, zazwyczaj mają one-łagodny zapach, co poprawia akceptację w miejscu pracy.
Nie-palność: eliminuje ryzyko pożaru i wybuchu związane z rozpuszczalnikami, takimi jak IPA lub aceton, podczas czyszczenia zbiorczego.
2. Trzy podstawowe zastosowania w fabrykach półprzewodników
A. Precyzyjne czyszczenie-na poziomie płytki
Po litografii, wytrawieniu lub wszczepieniu pozostają pozostałości organiczne i jony metali < 10 nm. Niska lepkość HFE i wysoka penetracja zmniejszają-liczbę cząstek w okopach z > 500 ea cm⁻² do < 10 ea cm⁻² w ciągu 30 s; w połączeniu z ultradźwiękami 40 kHz lub strumieniem, usuwanie-jonów metalu (Cu²⁺, Fe³⁺) > 99,9%, co daje powierzchnię w skali atomowej-dla późniejszej ALD lub CVD.
B. Zdejmowanie fotorezystu i usuwanie-resztek popiołu
Konwencjonalne SPM (H₂SO₄/H₂O₂) lub środki odpędzające aminy powodują korozję Cu/Low-k; rozcieńczony środek odpędowy na bazie HFE-rozpuszcza KrF, ArF i EUV, całkowicie oporny w temperaturze 60 stopni w ciągu 5 minut przy zerowej stracie dla twardych masek TiN lub linii Cu, już zakwalifikowanych do węzłów poniżej 14 nm.
C. Zaawansowane czyszczenie opakowań i-drobnych uderzeń
Po utworzeniu się TSV lub mikro-nierówności, topnik i węgiel z wiertła-laserowego pozostawiony w ślepych przelotkach o średnicy 5 µm powodują-niedostateczne wypełnienie pustek i awarie Hi-pot. Azeotrop HFE (HFE + współ-rozpuszczalnik + inhibitor korozji) natryskuje w temperaturze 25 stopni przez 2 minuty, usuwa > 98% pozostałości, jest w 100% kompatybilny z filarami EMC, PI i Cu oraz zastępuje NMP i aceton w liniach objętości FC-BGA.
3. Krajobraz rynku i lokalizacja w Chinach
Światowy: Rodzina 3M Novec nadal posiada > 60% udziału, roczna sprzedaż ≈ 5 tys. ton, przychody ≈ 1,6 mld USD; prognozuje się, że do 2025 r. osiągnie poziom 2,3 mld dolarów.
Domowy: Haohua, Capchem, Beijing Yuji i Juhua przeprowadzili syntezę i destylację cracku o wysokiej-czystości (większej lub równej 99,999%), przeszli kwalifikacje SMIC, YMTC i HiSilicon, a teraz oferują-zmniejszone zamienniki 3M.
Perspektywy: Wraz z rozwojem architektur 3D NAND, GAA-FET i Chiplet zapotrzebowanie na środki czyszczące o niskim-naprężeniu-powierzchniowym i wysokiej-selektywności rośnie o > 20% rocznie; HFE, dojrzały substytut ODS, będzie w dalszym ciągu odnosił korzyści.
Wodorofluoroeter HFE to nie tylko „zielony slogan”. Jego dostosowywalna struktura molekularna trafia w idealny punkt pomiędzy siłą czyszczenia, kompatybilnością materiałową i wpływem na środowisko. Umożliwia fabrykom przestrzeganie prawa Moore’a bez narażania warstwy ozonowej i budżetu na emisję dwutlenku węgla, a przedsiębiorstwom OSAT zapewnia uniwersalny przepis na „umycie-i-suchość-bez pozostałości” na wszystko, od małych nierówności po masywne panele. Ponieważ Chiny-wyprodukowały-HFE o wysokiej czystości, obecnie zwiększają swoją skalę, zielona rewolucja w precyzyjnym czyszczeniu dopiero się rozpoczęła.
Firmom poszukującym fluoroeteru HFE nasza firma zapewnia konkurencyjne ceny, niezawodne dostawy i wsparcie techniczne. Skontaktuj się z nami już dziś, aby uzyskać więcej szczegółów!
