众所周知，许多从业者接触氟化液或液冷技术，往往始于3M公司宣布退出全氟和多氟烷基物质（PFAS）生产，以及其Fluorinert和Novec系列产品国产化替代进程的启动。即便非此路径，FC-3283、Novec 7100等3M公司明星产品亦为业界广泛熟知。
然而，关于上述产品的具体应用场景并非尽人皆知，多数认知仅笼统停留在“液冷”层面。但液冷技术覆盖的领域又极为广泛——除当前备受关注的数据中心、储能系统及半导体制造行业外，还涉及电力变压器、新能源汽车热管理、激光雷达散热、航空航天电子设备冷却等诸多方向，且各领域内部亦有精细化的细分需求。
所以，延续往期内容，今天我们就以3M明星产品为线索，继续来分析探讨氟化液在半导体制造工艺中的核心应用。
在半导体前道制程中，氟化液的核心功能是实现精密温控：其经由Chiller设备加热或冷却至设定温度后，流经静电吸盘内部微细流道，通过强制对流换热使晶圆表面温度维持在极为严格的工艺窗口内（机理详见往期内容），从而为刻蚀、沉积等关键工序的均匀性与良率提供热管理保障。
从化学分类来看，半导体级氟化液涵盖全氟聚醚、全氟碳化物、氢氟碳化物、氢氟醚、氢氟烯烃、氟化酮及其他含氟化合物。除宽广的工作温度区间外，该类产品的共同特性还包括适宜的热容与黏度、高介电强度、化学惰性、长期热稳定性及广泛的材料兼容性。
尽管早在20世纪七八十年代以前，Chiller设备就在半导体制造工艺中发挥重要作用，但彼时搭配使用的冷却液普遍为乙二醇-去离子水等非氟化冷却介质。直到进入九十年代，随着晶圆热负荷急剧上升及工艺节点不断微缩，传统冷却液已无法满足高功率射频源和新型器件结构下的散热需求。氟化液凭借其卓越的电绝缘性和化学稳定性，得以部署于更靠近热源的敏感部件位置，自此逐步替代水基方案，成为该领域的标准液冷介质。
截至2022年，在半导体制造液冷(更精准的形容应该为控温)这一细分市场中，3M的Fluorinert和Novec系列产品分别占据约50%和30%的份额，剩余约20%由索尔维（Solvay）Galden系列产品覆盖。
因此，当3M于2022年正式公告将退出PFAS业务时，彼时对于年出货额已逾5700亿美元的全球半导体产业来说，该消息犹如一颗重磅炸弹立即引发整个供应链层面的强烈震荡。部分业内专家甚至呼吁，半导体行业组织SEMI及相关国家政府应向比利时政府提出交涉，争取解除3M比利时工厂的停产指令。在当时看来，这几乎是避免行业陷入断供危机的唯一可行路径。
尽管疯狂，但在液冷君来看，从供应链韧性角度审视，以上担忧具有充分依据：
1.库存缓冲不足：3M作为占据近八成市场份额的供应商，其成品库存规划并未预判突发性停产，当时的存量远不足以支撑下游制造商完成替代方案的筛选与切换。
2.产能替代缺位：彼时索尔维仅持有两成份额，其当时产能在短期内无法承接3M释放的巨大需求缺口；且即便启动扩产计划，从产线投资建设到商业化供应所需的时间周期亦远超3M提供的缓冲期限。
3.验证周期漫长：即使成功寻得替代产品，半导体制造对材料变更极为敏感，需经历严苛的兼容性测试、工艺匹配和可靠性验证，导入周期通常长达数年。
其中，第三点也正是当前液冷行业整体推进速率受限、新技术产品导入缓慢的核心症结所在，在半导体这一高壁垒领域尤为突出。
所以，既然承接与替代面临重重障碍，自2022年宣布至2025年底正式退出的过渡期内，3M在半导体液冷市场的既有份额又究竟由何方接手？其Fluorinert和Novec系列产品又被哪些技术方案所取代？因篇幅所限，上述问题将在下期详细展开。