Anillo de retención

Un paso muy importante en la producción de obleas de silicio es el proceso de planarización químico-mecánica (CMP). La tendencia se dirige a obleas más grandes, chips más pequeños con líneas de menor grosor y un menor tamaño de los elementos. El reto es encontrar un material con las características deseadas, ya que el proceso CMP requiere componentes hechos de materiales muy cualificados. Colaborando estrechamente con los clientes, nos hemos especializado en desarrollar materiales que cumplen estos requisitos.

Menos errores de procesamiento gracias a una mayor estabilidad

Durante el proceso de planarización químico-mecánica (CMP) el material entra en contacto con diferentes lodos, ya que el anillo de retención tiene que sujetar la oblea durante el pulido. Los lodos también tienen afectan negativamente a los componentes de manipulación. Por eso el material tiene que ser capaz de soportar cargas mecánicas, es decir, que debe tener buena elasticidad, tenacidad o resistencia.
Para fabricar anillos de retención se requiere un material que ofrezca una precisión y estabilidad dimensional extremas durante el procesamiento para reducir la aparición de microarañazos en las obleas y garantizar una mayor aprovechabilidad de los circuitos integrados. La estabilidad dimensional se puede ver amenazada por cargas mecánicas elevadas, altas temperaturas o humedad.

La pureza es muy importante en todo el proceso CMP. Por tanto, el anillo de retención también tiene que tener un elevado grado de pureza. Esto significa que el material no debe estar contaminado con metales, como aluminio o cobre, para que no haga arañazos en la superficie de la oblea. Para evitar otros daños en la oblea, el material del anillo de retención también debe mostrar un bajo grado de volatilización.

Materiales especiales para aplicaciones especiales

Generalmente se utiliza PPS estándar para los anillos de retención. Aunque en general el PPS es una buena elección, aún hay margen de mejora. TECATRON CMP es un material especialmente modificado y mejorado, diseñado para satisfacer los requisitos del proceso CMP, tal y como se ve a continuación.

El material de PPS TECATRON CMP se caracteriza por una elevada resistencia a la abrasión y al desgaste, más del doble del estándar de la industria para el PPS (véase el gráfico 1). Tiene muy buenas propiedades térmicas y mecánicas, como una elevada resistencia a la tracción y a la flexión (véase el gráfico 2), lo que resulta muy conveniente cuando se limpia la oblea o durante las pruebas. Combinadas con la resistencia a químicos y disolventes, estas propiedades tribológicas mejoran la vida útil de los componentes de plástico.

Tasa de desgaste:

Gráfico 1

Resistencia:

Gráfico 2

TECAPEEK CMP también puede cumplir los requisitos necesarios. Este producto PEEK se caracteriza por su tenacidad y gran ductilidad, pero también por su estabilidad dimensional gracias a la cual mantiene su forma.

Su excelente resistencia al desgaste y a la abrasión es una ventaja en los procesos de CMP, deposición y pruebas. Combinadas con una gran resistencia química y térmica, sus propiedades mecánicas y tribológicas, como su buena elasticidad (véase el gráfico 3), garantizan una vida útil significativamente más larga.

Módulo de elasticidad:

Gráfico 3

Nuestros plásticos de altas prestaciones siempre cumplen o exceden los requisitos de pureza y, para reducir el riesgo de contaminación por metal, se han sometido a ensayos con los metales más comunes en reconocidos laboratorios. En el gráfico 4 se puede ver el bajo nivel de contaminación de nuestros materiales en partes por millón.

Los anillos de retención de TECAPEEK CMP o TECATRON CMP tienen un bajo nivel de volatilización, por lo que la oblea no resulta dañada por la emisión de gases. Además, debido a su fácil mecanización, son adecuados para la fase de procesamiento de productos semielaborados.

Prueba de contaminación:

Gráfico 4

Resultados/ventajas

Con el uso de materiales recomendados se consigue una reducción de los errores y una mayor vida útil de los anillos de retención. De esta forma se puede planarizar un mayor número de obleas antes de tener que interrumpir la producción para cambiar consumibles en los equipos de producción CMP. Además, también se reduce el coste por oblea gracias a que el tiempo de colocación y parada es menor. Las ventajas de estos materiales son perceptibles ya en la fase de procesamiento de los productos semiacabados gracias a la mejora de la maquinabilidad, que reduce el tiempo de procesamiento. La productividad también aumenta debido a que apenas se necesita desbarbado.

TECATRON SE (PPS): Elevada estabilidad dimensional y poca tendencia a la fluencia

TECAPEEK SE (PEEK): Muy buena resistencia química

TECADUR PET CMP (PET): Buenas propiedades de deslizamiento y desgaste