在半导体先进制程用电子特气中,全氟环戊烯正受到越来越多关注。它是已知氟碳类刻蚀气体中碳原子数最多、分子量最大的品种,也是目前国产化率较低的稀缺特气材料之一。

高深宽比刻蚀的关键材料
随着制程节点进入14nm及以下,FinFET、3D NAND等结构的深宽比不断提高,对刻蚀气体的选择性和各向异性提出更高要求。全氟环戊烯在等离子体中裂解后碳氟比高,聚合副产物可在侧壁形成保护层,刻蚀后侧壁角度可达88°左右,硅/光刻胶选择比不低于15:1,明显高于传统CF₄气体的3:1至5:1水平,有助于减少光刻胶消耗、提升良率。
应用覆盖多个工艺环节
除高深宽比孔和沟槽刻蚀外,该气体还用于硅、二氧化硅、氮化硅等材料的图形转移,以及DRAM电容结构和先进互连通孔的刻蚀,关键尺寸控制精度可达5nm以内。同时,它可替代传统PFCs气体用于CVD腔室清洗,温室气体排放可减少95%以上。
环境性能具备优势
全氟环戊烯臭氧消耗潜能值为0,百年全球变暖潜能值约为78至90,大气寿命约1年,在常用含氟刻蚀气体中降解较快,环境负担相对较小。
国产替代空间较大
目前该产品主要依赖进口,生产以八氯环戊二烯为原料,经氟氯交换和氟化钾取代两步制备,工艺门槛较高。随着国内先进制程产能扩张和特气企业持续投入,全氟环戊烯的国产化进程有望加快。