在半导体设备和制造过程中,部分关键部件既需要耐强酸强碱,又需要防静电性能,主要集中在与湿法制程(Wet Process)、化学机械抛光(CMP)、清洗设备 和 晶圆搬运系统 有关的配件。以下是常见需要双重性能(防腐蚀+防静电)的部件类型:电阻10的4次方Ω-10的9次方Ω
✅ 一、典型部件清单
部件使用场景对防腐要求对防静电要求
晶圆承载盘(Wafer Boat/Carrier) 湿法蚀刻、清洗 耐HF、H₂SO₄、KOH 等强腐蚀液体 防止静电积累损坏晶圆
晶圆夹具(Cassette, FOUP, Reticle Pod) 晶圆搬运、储存 需一定耐化学性(高洁净要求) 防止静电放电(ESD)
化学药液泵体/阀门 湿法制程、清洗机 长期接触强酸碱(如HF、HCl) 防止静电打火或吸附颗粒
管路(Tubing)与接头 药液输送系统 耐化学腐蚀 材料或内衬防静电(避免产生颗粒)
湿法清洗槽内衬或托盘 RCA 清洗、BOE 清洗槽等 接触H₂SO₄、NH₄OH、HF等 防止静电对晶圆造成击穿
化学机械抛光机(CMP)夹具或罩体 CMP 制程 接触抛光液和酸碱性清洗液 防止静电积累影响研磨
喷淋臂(Spray Arm)或喷嘴 湿法设备中药液喷淋系统 要求耐酸碱且清洁性高 防静电避免喷射不均匀
电镀设备中的导液槽或承载装置 铜电镀、镍电镀等 接触含酸或强氧化性液体 防止静电影响沉积均匀性
晶圆传送平台或机械手表面材料 多种制程之间的搬运系统 需适当防腐以抵御残留化学品 避免ESD损伤芯片或掺杂结构
✅ 二、常见材料选择
为了满足防腐+防静电双重需求,常用的材料包括:
材料类型特点
导电型 PTFE(防静电PTFE) 加碳黑或金属氧化物改性,耐强酸强碱又抗静电
ECTFE + 防静电改性 优异的化学稳定性,适用于电镀槽、化学槽等
PVDF(聚偏氟乙烯) + 导电填料 耐化学性好,可抗一定浓度酸碱,常用于泵体
PFA 防静电级别 半导体级耐高温、耐化学腐蚀,部分用于晶圆承载
防静电聚碳酸酯(ESD-PC)或PEEK 适用于设备外壳、观察窗,耐腐性能略逊但可工程化
导电陶瓷或涂层(如CrSiN) 对高洁净度和耐腐蚀/抗静电有高要求时使用
✅ 三、典型应用示意
在HF湿蚀刻制程中,晶圆承载盘需使用防静电PTFE或PFA涂层,防止 HF 腐蚀且避免静电积聚;
在CMP研磨系统中,晶圆夹具需避免抛光液腐蚀和避免因静电导致颗粒吸附;
在电镀制程中,导液系统和载体要兼具防腐蚀能力和导电性,避免沉积异常。