Anillos de retención CMP

Un paso especialmente crucial en el procesamiento de obleas de silicio para la fabricación de circuitos integrados es el proceso de planarización químico-mecánica (CMP). El anillo de retención es una parte integral del proceso CMP y su función es sujetar la oblea bajo el soporte durante el pulido, evitar que se salga del cabezal del soporte y lograr una eliminación uniforme del material. Los materiales utilizados para los anillos retenedores de CMP deben mantener la estabilidad dimensional en una amplia gama de temperaturas y presiones y soportar los productos químicos agresivos de los lodos de CMP. El reto consiste en encontrar un material para anillos de retención con una combinación de propiedades materiales que mejore la eficacia del proceso CMP y mantenga al mínimo los defectos en las obleas.

En estrecha colaboración con los clientes, nos hemos especializado en el desarrollo de materiales que se utilizan con frecuencia en dieléctricos entre capas, aislamiento de zanjas poco profundas, interconexiones de cobre, tapones de tungsteno y otras aplicaciones CMP. Con varias décadas de experiencia en la oferta de materiales para anillos de retención CMP, Ensinger puede ofrecer soluciones para abordar los siguientes retos:

  • Al igual que todas las calidades para semiconductores de Ensinger, las calidades para tubos CMP se fabrican cumpliendo los requisitos de Copy Exact para semiconductores y controles de calidad más estrictos en comparación con las calidades industriales. La gestión de Copy Exact de Ensinger incluye el bloqueo del proveedor de materias primas, el tipo de materia prima y la instalación de producción. Dado que incluso las pequeñas diferencias en las propiedades del material repercuten en el rendimiento global del proceso CMP, el cumplimiento de la Copy Exact hasta la materia prima es clave para mantener una consistencia de alto nivel en el rendimiento.
  • Una proporción sustancial del coste total del anillo de retención consiste en el coste del material del anillo. Elegir el tamaño de tubo de plástico más adecuado para el anillo de retención mecanizado permite reducir los residuos y el esfuerzo de mecanizado, lo que repercute significativamente en el coste del material. Por ejemplo, cambiar del tamaño estándar de la industria OD360/ID290 mm con 58,3 kg/m al tamaño más pequeño OD350/ID300 mm de TECAPEEK CMP con 42,2 kg/m supone hasta un 27 % de desperdicio de material y ahorro de costes. Con casi 4000 combinaciones diferentes de polímeros y dimensiones de tubo, Ensinger ofrece la mejor cartera de productos de tamaño de tubo del sector.

    Con nuestro material de PPS TECATRON SX natural y el material de PEEK TECAPEEK SX natural Ensinger ofrece una amplia gama de dimensiones de tubo para las demandas de la industria de semiconductores. Además de una amplia gama de tamaños de tubo en stock, se pueden solicitar dimensiones a medida.

    Tamaño de la oblea

    06" (150 mm)

    08" (200 mm)

    12" (300 mm)

    Dimensiones (OD / ID)


    180 / 125 230 / 150 280 / 210 340 / 260

    180 / 130 230 / 180 285 / 180
    340 / 310
    180 / 140 230 / 190 285 / 190 350 / 300
    180 / 150 230 / 195 285 / 195 360 / 290
    180 / 160 230 / 200 285 / 200 360 / 295
    185 / 125 238 / 210 285 / 210
    364 / 260
    185 / 130 250 / 180 285 / 220

    185 / 140 250 / 190 300 / 180
    185 / 150 250 / 195
    300 / 190

    185 / 160
    250 / 200 300 / 195

    190 / 125 250 / 210 300 / 200
    190 / 130 250 / 220 300 / 210
    190 / 140 255 / 180 300 / 220
    190 / 150 255 / 190 305 / 180
    190 / 160 255 / 195 305 / 190
    200 / 125 255 / 210 305 / 195
    200 / 130 255 / 220 305 / 200

    200 / 140
    277 / 180 305 / 210
    200 / 150 277 / 190 305 / 220
    200 / 160 277 / 195
    200 / 175 277 / 200
    210 / 125 277 / 210
    210 / 130 277 / 220
    210 / 140 280 / 180
    210 / 150 280 / 200
    Póngase en contacto con nosotros si necesita tamaños no mencionados en el resumen anterior. Comprobaremos los ajustes específicos del cliente para acercarnos lo más posible al tamaño final de la pieza.
  • El material del anillo de retención es el principal factor que influye en la tasa de desgaste del anillo. Una menor resistencia al desgaste conduce a un cambio frecuente de los anillos y contribuye así a una menor utilización de la herramienta y a un mayor coste de propiedad. En general, el PEEK ofrece una resistencia al desgaste hasta tres veces superior a la del PPS, lo que prolonga considerablemente la vida útil de los anillos. Además, el PEEK CMP ofrece hasta un 20% más de resistencia al desgaste que el PEEK estándar de la industria.
  • Pequeñas diferencias en las propiedades del material del anillo de retención CMP pueden alterar la microtextura de la almohadilla, provocar diferentes cantidades de fragmentos y virutas de almohadilla y dar lugar a diferentes formas de las asperezas de la almohadilla. Por ejemplo, en comparación con el uso del PPS de la competencia, la forma TECATRON CMP de Ensinger desgasta las almohadillas de manera que las asperidades de las almohadillas se optimizan para mejorar la eliminación de material y reducir los defectos. La reducción del nivel de troqueles defectuosos y la mejora del rendimiento tienen un impacto significativo en el coste de propiedad.
    Más información: Estudio de caso Anillo de retención CMP
  • Otras fuentes de microarañazos son el desgaste de la ranura del anillo interior (también conocido como ataques laterales), que provoca que las paredes del anillo interior sean desiguales e induce a que el lodo y otras partículas se adhieran a la pared, se aglomeren, se desprendan posteriormente y rayen la oblea. El desgaste de la ranura interior no es un gran problema con el PPS o el PC, ya que el material se desgasta en la cara del anillo a un ritmo tal que la ranura interior siempre ve material nuevo. Sin embargo, los materiales de alto rendimiento como el PEEK ofrecen una gran resistencia al desgaste en la cara del anillo, por lo que el desgaste de la ranura interior puede producirse y causar defectos excesivos. El perfil de propiedades del material del anillo, en particular el equilibrio entre ductilidad y dureza, influye en el comportamiento de desgaste de la ranura interior. Ensinger ha desarrollado la forma TECAPEEK CMP con un perfil de propiedades optimizado que permite reducir el desgaste de la ranura interior en comparación con el PEEK estándar.
    Otro factor que influye en el desgaste de la ranura interior es la deformación de la redondez del anillo. La deformación durante el desgaste puede deberse a la liberación de tensiones residuales en el material inducidas por el proceso de moldeo. Todos los materiales CMP de Ensinger se fabrican mediante extrusión, lo que minimiza los niveles de tensión residual y mejora la cristalinidad, permitiendo una mayor estabilidad dimensional que otros métodos de procesado como el moldeo por inyección.
  • Una planitud uniforme y menos desviaciones del grosor del anillo son vitales para minimizar la deformación y el rebote de las almohadillas, que provocan una eliminación irregular del material y un pulido excesivo en los bordes de las obleas. Una mayor uniformidad de la tasa de eliminación de material (MRR) permite una menor no uniformidad dentro de la oblea (WIWNU) y tiene un impacto significativo en el rendimiento. En general, un menor nivel de tensión residual en el material del anillo de retención permite mejorar la planitud del anillo de retención y el ángulo de contacto. Los materiales tubulares de Ensinger para los anillos de retención CMP se fabrican mediante tecnología de extrusión, que es un proceso lento y continuo que permite niveles de tensión residual más bajos que otros métodos de fabricación como el moldeo por inyección. Los anillos extruidos permiten un perfil de propiedades más consistente que los anillos moldeados por inyección, ya que no hay línea de soldadura, lo que también contribuye a una mejor estabilidad dimensional.
  • Las impurezas iónicas del polímero o de los aditivos pueden filtrarse y provocar contaminaciones. Todas las calidades de material CMP de Ensinger utilizan polímeros puros, lo que evita el riesgo de contaminación. Además de la pureza del material base, las impurezas también pueden moldearse durante la fabricación del material. En general, el proceso de extrusión permite un mejor control del producto y una mayor consistencia de la calidad que el moldeo por inyección, lo que reduce los riesgos de contaminación. Además, todos los grados de material CMP de Ensinger se someten a controles de calidad más exhaustivos que los grados de uso general, lo que se traduce en una mayor seguridad frente a partículas extrañas.
    TECATRON CMP
    TECAPEEK CMP
    TECAPEEK SX
    TECADUR PET CMP
    Aluminio (Ai) < 1 < 1 < 1 < 1
    Calcio (Ca) < 4 < 10 < 10 n.t.
    Cobre (Cu) < 1 < 1 < 1 n.t.
    Hierro (Fe) < 2 < 4 < 3 < 1
    Magnesio (Mg) < 1 < 6 < 1 < 1
    Potasio (K) < 1 < 1 < 1 < 1
    Zinc (Zn) < 1 < 1 < 1 n.t

    Prueba según ICP-MS, niveles de concentración indicados en ppm; (n.t.= no probado)
  • Ensinger gestiona eficazmente las existencias y los sistemas de planificación de la demanda global para garantizar que ofrecemos la mejor disponibilidad y rendimiento de entrega de materiales para tubos CMP del sector. Almacenes de todo el mundo almacenan ampliamente nuestros materiales CMP. Además, la estrecha colaboración y las garantías de suministro con los principales proveedores de materias primas permiten a Ensinger minimizar los riesgos de cuellos de botella en las entregas.

Cartera de productos

TECAPEEK CMP natural
TECATRON CMP natural
TECADUR PET CMP natural
TECANAT CMP natural

Casos prácticos y aplicaciones

Anillo de retención CMP

de TECATRON CMP

Cómo cumplir los numerosos requisitos del proceso CMP

El anillo de retención es un componente crucial del proceso CMP, ya que sujeta la oblea bajo el soporte durante el pulido y facilita la eliminación uniforme del material. La selección del material adecuado para el anillo es fundamental, ya que afecta a la eficacia del proceso CMP y al nivel de defectos en la oblea. Este estudio experimental demuestra cómo la CMP natural de TECATRON puede reducir el número de troqueles defectuosos y mejorar el rendimiento.

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