上海泰晟与您分享塑料在晶圆生产周期中的5大应用

2025年上半年，随着人工智能(AI)技术迅猛发展与国内消费补贴政策的双重驱动，电子板块整体表现抢眼，而作为电子板块细分领域的半导体，需求也有较明显的上涨。

提到半导体，总是会提到晶圆（wafer），也就是制造各式电脑芯片的基础。随着半导体技术不断迈向更小线宽、更高集成度和更复杂结构，对作为“地基”的晶圆的品质要求也不断提高。在这一背景下，塑料材料凭借其优异的封装与传输功能，成为连接各制程环节、减少污染与机械损伤、改善洁净度、提升整体良率的重要材料。下面让我们来看看塑料在半导体制程中有哪些常见的应用吧~

1.CMP固定环

化学机械抛光（CMP）是晶圆制造中的重要工艺，用于实现晶圆表面的全局平坦化。在该过程中，硅片需要被固定环牢牢固定，确保研磨均匀性并防止位移，避免对晶圆表面造成划痕或污染。因此，该部件的选材需具备耐磨、高尺寸稳定性、良好的耐化学腐蚀性以及易加工特性。

过去常选用聚苯硫醚（PPS）制作固定环，而聚醚醚酮（PEEK）、氯化聚氯乙烯（CPVC）因其更高的机械强度、出色的尺寸稳定性、良好的耐化学药品性和耐磨性能，正被作为更多厂家的选择。

2.晶圆载具

晶圆载具用于在制造过程中承载、存储和传输晶圆，常见类型包括晶圆载盒（FOUP）、晶圆传送盒（FOSB）与晶圆舟。存储状态在晶圆生产周期中时间占比较长。因此，材料选择非常重要，载具的洁净度与防静电性能直接影响晶圆成品质量。

晶圆载具材料需满足耐高温、高机械强度、低吸湿、抗静电、低出气、低析出等要求。聚醚醚酮（PEEK）、氟烷氧基树脂（PFA）、聚丙烯（PP）、聚醚砜（PES）、聚碳酸酯（PC）、聚醚酰亚胺（PEI）等都是满足需求的常见选材。

3.光罩盒

光罩（Photomask）是光刻工艺中的图形母版，通常以石英玻璃为基板、镀铬形成遮光图形。任何附着于其表面的微粒或划痕均会导致光刻图案缺陷，为了将掩模版上的电路图形精确转移到涂有光刻胶的晶圆上，光罩的清洁度保护至关重要。

光罩盒作为存储和运输容器，需具备抗静电、低排气、高刚性及耐摩擦等特性。聚醚醚酮（PEEK）因其高硬度、低颗粒产生、高洁净度、抗静电等优势，成为光罩盒的较佳选择。它能够在存储和运输过程中有效避免因雾化、摩擦或振动对光罩造成的损伤，并提供一个低放气、低离子污染的洁净环境。抗静电聚碳酸酯（PC）也有应用，但整体性能略逊色于PEEK。

4.晶圆处理工具

在晶圆或硅片制造过程中，需使用用工具进行夹持或移动，例如晶圆夹持器、chuck盘等。这类工具直接接触晶圆表面，必须避免产生划痕或残留物，否则将影响器件性能与良率。

聚醚醚酮（PEEK）、氟烷氧基树脂（PFA）、聚丙烯（PP）因其高耐热性、优异耐磨性能、良好的尺寸稳定性、低气体释放率和极低的吸湿性，被宽泛用于制造晶圆处理工具，可较大限度减少表面摩擦和颗粒残留，较为明显提升晶圆表面清洁度与完整性。

5.IC封装测试插座

测试插座是连接芯片与测试设备，用于集成电路应用功能验证。针对不同种类的集成电路，需使用相应规格的测试插座。对其材料的要求包括高尺寸稳定性、良好机械强度、低毛刺生成、长使用寿命、宽温度耐受范围及良好的加工性能。

PEEK、PPS、聚酰胺酰亚胺（PAI）、聚酰亚胺（PI）和聚醚酰亚胺（PEI）等工程塑料在该领域应用宽泛。

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