在半导体湿法刻蚀、光刻胶剥离或强酸强碱药液的循环管路中,脱气模组面临的双重挑战是:一方面要脱除药液中溶解的气体与微气泡,避免气泡附着导致刻蚀不均或涂布缺陷;另一方面,模组自身的接液材质必须在浓酸、强碱、有机溶剂的持续侵蚀下不溶胀、不降解、不析出金属离子。DIC迪爱生 PF-10F 属于 SEPAREL PF-F 全氟耐化学系列,以1~200 mL/min 的中小流量覆盖、PTFE 中空纤维膜与全氟接液构造,为强腐蚀药液的在线脱气与流体预处理提供了一套从材质源头切断污染、从结构上支持在线再生的工程方案。
PF-D 纯水系列采用 PMP 膜、UPVC 壳体与 EPDM 密封,在接触 NMP、IPA、浓酸或强碱时会发生溶胀甚至失效。PF-F 系列的“F”代表 Full Fluorine(全氟接液),接液路径上的每一种材料都切换为氟系材质:
| 接液部件 | PF-F 材质 | 针对强腐蚀与低析出的工程意义 |
|---|---|---|
| 中空纤维膜 | PTFE(聚四氟乙烯) | 化学惰性在工程塑料中处于*梯队,耐受 HF、浓盐酸、浓碱、NMP、IPA、丙酮及各类光刻胶溶剂,无有机增塑剂析出 |
| 壳体 / 接头 | PFA 氟树脂(外壳可选不锈钢) | 全塑接液构造,无金属接触药液,从物理上切断 Fe、Cr、Ni 等金属离子向药液中溶出的通道 |
| 密封件 | FFKM 全氟橡胶 | 替代普通 EPDM,在溶剂与强酸碱环境中不溶胀、不降解,避免橡胶碎屑与有机析出物进入药液 |
这一“膜-壳-密封全氟化”的组合,使 PF-10F 在接触光刻胶、剥离液、稀释剂、显影液、蚀刻液及 IPA/NMP 等有机溶剂时,接液面不提供金属离子和可溶性有机物的析出通道,满足 8/12 英寸晶圆高纯制程对药液洁净度的基础要求。
PF-10F 采用 PF 内灌流结构:药液在中空纤维膜丝内腔流动,真空施加在壳程(膜外侧)。这一结构在强腐蚀药液场景中的关键收益是支持反向冲洗再生——当药液中微量颗粒或反应副产物在膜丝内壁累积、导致脱气通量下降时,可从壳程反向通入清洗溶剂,将内壁附着物冲出,恢复脱气效率,而无需拆解管路或提前更换模组。对于连续运行的湿法产线,这一特性直接降低了因膜丝堵塞导致的非计划停机频次。
内灌流结构在大流量药液回路中还有一项隐性优势:杂质主要停留在膜丝内壁,而非进入膜丝之间的壳程死区。这使得反向清洗的作用点更集中,清洗液的消耗量和清洗时间都更可控。
壳侧抽真空时,PF-10F 执行脱气:药液中溶解的 O₂、N₂、CO₂ 以及游离微气泡,在膜两侧分压差驱动下穿透 PTFE 膜壁进入真空侧被抽走,液体分子因表面张力与 PTFE 膜的致密结构无法透过,实现气液分离,残氧可降至 ppb 级。壳侧改通工艺气体(N₂、H₂、CO₂)时,同一模组可向药液中定量溶入气体,制备富氮、富氢或碳酸工艺液。对于需要在“除气”与“功能水制备”之间切换的药液预处理工位,这一双模式特性减少了备用设备的种类和管路改造工作量。
| 参数项 | 规格信息 |
|---|---|
| DIC 迪爱生 | |
| 型号 | PF-10F |
| 系列 | SEPAREL PF-F(全氟耐化学,内灌流) |
| 处理流量 | 1 ~ 200 mL/min |
| 外形尺寸 | φ102 mm × 260 mm |
| 膜面积 | 230 cm² |
| 中空纤维膜 | PTFE(聚四氟乙烯),致密透气,不透液 |
| 壳体 / 接头 | PFA 氟树脂(外壳可选不锈钢),无金属接触药液 |
| 密封件 | FFKM 全氟橡胶 |
| *液体耐压 | 0.294 MPa(现场 ≤0.2 MPa 低压运行) |
| *使用温度 | 40℃ |
| 液体接口 | 1/4 级柱接头(Super Pillar) |
| 真空接口 | Rc1/8 内螺纹 |
| 工作模式 | 真空脱气(除 O₂/N₂/CO₂、消泡)/ 加压溶气(通 N₂/H₂/CO₂) |
| 清洁维护 | 内灌流结构,支持反向溶剂冲洗再生 |
| 适用介质 | HF、盐酸、硫酸、磷酸、显影液、剥离液、光刻胶、稀释剂、IPA、丙酮、NMP、浓碱液等 |
| 不适用 | 高温(>40℃)工况需定制高温氟系型号;纯水场景可选用 PF-D 系列以优化成本 |
| 产地 | 日本 |
数据来源:流量、尺寸、膜面积与接口参数引自 SEPAREL 及渠道产品页;材质与介质兼容性引自 PF-F 系列技术资料。
① 光刻胶与剥离液的在线脱泡。 光刻胶中的微气泡在涂布后形成针孔或断线,剥离液中的气泡则影响剥离均匀性。PF-10F 以 1~200 mL/min 的通量串联在药液供给泵与喷嘴之间的管路上,PTFE 全氟接液构造耐受光刻胶中的溶剂与光敏成分,不引入金属离子污染。
② 强酸强碱蚀刻液的脱气预处理。 HF、盐酸、硫酸或浓碱蚀刻液在循环使用中会因泵送和温度变化析出气泡,附着在晶圆表面造成蚀刻不均。PF-10F 的 PTFE 膜与 PFA 壳体在这些介质中不溶胀、不降解,脱气性能在连续运行中维持相对稳定。
③ 有机溶剂(NMP、IPA、丙酮)的微量脱气。 在光刻胶稀释、管路预润湿或溶剂清洗步骤中,溶剂中的溶解氧和微气泡同样影响工艺一致性。PF-10F 的全氟接液路径在接触这些溶剂时无有机物析出,避免了脱气模组自身成为污染源。
④ 溶剂型喷墨墨水与精细化工腐蚀性流体。 工业喷墨的溶剂型墨水、强腐蚀性化学试剂的微流量回路,同样适配 PF-10F 的全氟接液与内灌流结构。
“10”对应的是中流量段,而非无边界的大通量。 PF-F 系列中,PF-03F(1~100 mL/min)、PF-05F(1~100 mL/min,加大膜面积)、PF-10F(1~200 mL/min)、PF-13F(1~300 mL/min)、PF-28F(1~500 mL/min)逐级递增。PF-10F 在系列中定位为半导体中小型涂布、显影循环的主流规格,若实际流量长期过 200 mL/min,应评估 PF-13F 或 PF-28F,而非限使用 PF-10F。
全氟接液不替代系统洁净管理。 PF-10F 从模组接液材质上切断了金属离子和有机析出的来源,但药液系统的整体洁净度仍取决于管路、泵阀和储液容器的材质匹配。模组的低析出特性是系统洁净链条中的一环,而非全部。
温度与压力边界需严格遵守。 *使用温度 40℃,过此范围应选用高温氟系定制型号;液体耐压上限 0.294 MPa,现场控制在 0.2 MPa 以下,压可能导致液体渗透穿过 PTFE 膜壁。
膜芯为一体化灌封,不可拆解换芯。 与 SEPAREL 全系一致,PF-10F 的膜丝束被*灌封在壳体内,拆开端盖会破坏气密界面,导致液体窜入真空侧,模组报废。维护动作应为整体更换,反向冲洗是*允许的在线再生手段。
DIC迪爱生 PF-10F 全氟耐化学脱气模组需根据原厂排产计划进行订货,交期视原厂产能与接口配置(如液体接口制式、是否选配低压损 T 后缀)确认。我司可协助对接 DIC 原厂技术确认,梳理药液介质类型(光刻胶/显影液/蚀刻液/有机溶剂)、实际流量点、真空源条件与管路接口的具体要求,完成从通量等级到全氟配置的选型收敛。同时供应配套的前置过滤器、真空软管及替换用 PF-F 系列模组。如有采购需求或需获取详细技术资料、交期与报价,欢迎随时联系我司销售团队。
