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氟材料是指分子結(jié)構(gòu)中含有氟原子的一類高分子合成材料，以其卓越的耐化學性、耐高低溫性、低介電常數(shù)、低摩擦系數(shù)和憎水憎油性而聞名。

今天給大家簡答介紹一下氟材料的分類、氟材料在半導(dǎo)體行業(yè)中的應(yīng)用以及相關(guān)企業(yè)。

一、氟材料的分類

主要可以分為以下幾大類：

1. 氟樹脂（塑料）

這是應(yīng)用最廣泛的一類氟材料，通常為半結(jié)晶性聚合物。

聚四氟乙烯 (PTFE)：俗稱“塑料王”。具有最優(yōu)異的化學惰性、寬廣的使用溫度（-190℃～260℃）、極低的摩擦系數(shù)和介電常數(shù)。但其缺點是難以加工（通常采用燒結(jié)成型）且機械性能較差。

全氟（乙烯-丙烯）共聚物 (FEP)：可以看作是PTFE的改性版本，引入了丙烯單元。它保留了PTFE的大部分優(yōu)良特性，但熔點更低，可以采用熔融擠出等熱塑性塑料的加工方式，使其在管線襯里和線纜絕緣方面應(yīng)用廣泛。

可熔性聚四氟乙烯 (PFA)：同樣是為了改善PTFE的加工性能而開發(fā)。它的性能與PTFE非常接近，耐溫性優(yōu)于FEP，同時也能進行熔融加工，常用于制造要求極高的半導(dǎo)體級管道、閥門和容器。

聚偏氟乙烯 (PVDF)：機械強度高、耐輻射性好，并且具有壓電性和熱電性。其化學耐性略低于PTFE/FEP/PFA，但對鹵素和氧化劑仍有很好的抵抗能力。常用于制造泵、管道和潔凈室建材。

乙烯-四氟乙烯共聚物 (ETFE)：具有優(yōu)異的抗沖擊強度、耐磨性和抗撕裂性，機械性能是氟樹脂中最好的之一。常用于芯片承載器、線纜護套等。

四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物 (PFA)：(常與上面的PFA歸為一類，性能類似)。

聚三氟氯乙烯 (PCTFE)：對氣體的阻隔性極好，透濕性極低，常用于高純化學品的包裝。

2.氟橡膠(FKM)

氟橡膠是在主鏈或側(cè)鏈含有氟原子的彈性體，以其極佳的耐高溫和耐化學品（尤其是油類、燃料、酸和溶劑）性能而著稱。

在半導(dǎo)體中，主要用于制造O型圈、密封圈、隔膜等動態(tài)或靜態(tài)密封件，用于真空腔室、泵閥和腐蝕性化學品輸送系統(tǒng)中。

3.全氟醚橡膠(FFKM)

可以看作是氟橡膠的“終極”版本，其分子鏈中完全不含氫原子，僅由碳、氧和氟原子構(gòu)成。

具有超越FKM的耐化學性和耐極端高溫性能（可達300℃以上），幾乎能抵抗所有化學品的侵蝕。

在半導(dǎo)體中，用于最嚴苛的工藝環(huán)節(jié)，如等離子體蝕刻、化學氣相沉積 (CVD) 腔體的關(guān)鍵密封，是確保工藝腔體超高真空和不受污染的關(guān)鍵材料。

4. 氟涂料和氟流體

氟涂料：用于為設(shè)備部件提供抗粘、耐腐蝕的保護層。

氟流體：如全氟聚醚(PFPE)，具有化學惰性、不燃性和熱穩(wěn)定性，常用于半導(dǎo)體設(shè)備的真空泵油和導(dǎo)熱冷卻液。

二、在半導(dǎo)體制造中的應(yīng)用

半導(dǎo)體制造是極其精密的工業(yè)過程，對材料的純度、穩(wěn)定性和耐腐蝕性要求近乎苛刻。氟材料因其獨一無二的特性，幾乎貫穿了整個芯片制造流程。

核心需求：

超高純度：避免引入金屬離子等雜質(zhì)污染晶圓。

卓越的耐化學性：抵抗強酸（氫氟酸、硫酸、硝酸、鹽酸）、強堿、強氧化劑、高活性等離子體和各種高純?nèi)軇┑那治g。

耐高溫性：適應(yīng)CVD、擴散、離子注入等高溫工藝。

低釋氣性：在真空環(huán)境下不會釋放出氣體分子，避免破壞真空度和污染腔室。

出色的電氣性能：如低介電常數(shù)，適用于電氣絕緣部件。

具體應(yīng)用場景：

1. 高純化學品輸送系統(tǒng)

管道和管線：PFA 是制造超高純化學品（如硫酸、氫氟酸、雙氧水、蝕刻液、光刻膠溶劑）輸送管道的首選材料。其內(nèi)壁光滑，防止顆粒附著，且不會析出污染物。

閥門、接頭、泵和儲罐：PTFE、PFA、PVDF 被廣泛用于制造這些系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，確保整個輸送路徑的純凈和耐腐蝕。

2. 晶圓加工設(shè)備（Fab Equipment）

工藝腔室部件：

蝕刻(Etching)和CVD腔體：內(nèi)部的噴淋頭(Showerhead)、氣體分配盤、聚焦環(huán)(Focus Ring)、腔室內(nèi)襯(Liner) 等大量使用PTFE、PFA等材料制造，以承受腐蝕性工藝氣體（如CF?, SF?, Cl?）和等離子體的轟擊。

密封件：腔室門、視窗、電極導(dǎo)入等處的靜態(tài)和動態(tài)密封，根據(jù)工況嚴重程度，依次使用FKM（一般工況）和FFKM（極端工況）。FFKM是確保腔體在高腐蝕性等離子體環(huán)境中維持超高真空的關(guān)鍵。

濕法工藝(Wet Bench)：

用于晶圓清洗、蝕刻的槽體、花籃、卡具等常使用PVDF或PP（聚丙烯）內(nèi)襯，但關(guān)鍵部件和高端應(yīng)用會使用PFA。

3. 先進光刻技術(shù) (Lithography)

EUV 光刻膠：極紫外(EUV)光刻是生產(chǎn)7nm以下芯片的關(guān)鍵技術(shù)。新一代的含氟化學放大光刻膠正在被開發(fā)，因為氟原子對EUV光有較高的吸收效率，可以提高光刻靈敏度和分辨率。

4. 化學機械拋光(CMP)

拋光墊載體膜：CMP拋光設(shè)備的拋光頭中有一層關(guān)鍵薄膜，用于向下均勻傳遞壓力并保持晶圓。PTFE涂層或復(fù)合膜因其抗粘性和化學穩(wěn)定性而被應(yīng)用于此。

5. 真空系統(tǒng)

真空泵：半導(dǎo)體設(shè)備的干式泵和分子泵廣泛使用FFKM作為密封材料。同時，全氟聚醚 (PFPE) 油也常用作真空泵的工作流體，因其具有極低的蒸氣壓和化學惰性。

6. 線纜與連接器

在具有腐蝕性氣氛的廠務(wù)環(huán)境中，F(xiàn)EP、ETFE 被用作關(guān)鍵傳感器和線纜的絕緣護套，保證信號傳輸?shù)姆€(wěn)定和設(shè)備安全。

三、江蘇氟材料相關(guān)企業(yè)

江蘇旭氟新材料有限公司：PTFE槽體、PTFE花籃、PTFE加工件、PTFE CUPPITE板棒膜材料。

南京肯特復(fù)合材料股份有限公司：PTFE/PCTFE/PPA/P1/PEEK制品。

無錫海創(chuàng)半導(dǎo)體有限公司：全氟硅密封圈、門板、MKS、真空閥門、ESC。

沸點密封科技（江蘇）有限公司：全氟硅KK/KH/KS以及氟系列全系0-Ring。

江陰市江南氟塑有限公司：PVDF管配件、高純度PFA襯里隔膜閥。

江蘇瑞氟超凈科技有限公司：超純PFA管/PFA棒/PFA板、PCTFE管/棒。

意氟密封件（無錫）有限公司：四氟模壓管、四氟模壓板、四氟薄膜。

迅勢科技（蘇州）有限公司：高純PFAR隔膜閥、高純PFAR接頭、高純PFAR管材、傳感、泵。

米克納精密科技（蘇州）有限公司：PFA氣動隔膜閥（3/4"、1/2"、1/4"、1/8" 等）。

江蘇德榮特新材料有限公司：PTFE軟管、PFA管、冷卻用橡膠管、卡套接頭。

江蘇祥健新材料科技有限公司：PTFE制品、PFA制品、PCTFE制品。

南通金沐霖流體科技有限公司：PFA，軟管、波紋管、彈簧管、接頭、閥門；PTFE/PVDF/PP，接頭、閥門、非標定制件化學品接頭。

昆山市臺圣材料科技有限公司：半導(dǎo)體特種工程塑料設(shè)計加工制造、PP/PVC機柜槽體清洗機通風柜、PEEK、PTFE加工、高性能工程塑料板材。

江蘇林煒新材料有限公司：------

蘇州安和達塑膠制品有限公司：PEEK, PVDF, PP, PTFE, PI。