CMP opsluitring

Een belangrijke stap in de productie van silicium wafers is het Chemisch Mechanische Planarisatie (CMP) proces. De trend is naar grotere wafers, kleinere chips met smallere lijndiktes en aangepaste afmetingen. De uitdaging is om een materiaal te vinden met de gewenste karakteristieken, want het CMP-proces vereist componenten van hooggekwalificeerde materialen. In nauwe samenwerking met klanten hebben wij ons gespecialiseerd in de ontwikkeling van materialen die aan deze eisen voldoen.

Minder verwerkingsfouten door hogere stabiliteit

Tijdens het proces van Chemische Mechanische Planarisatie komt het materiaal in contact met verschillende slurries, omdat de opsluitring de wafer moet vasthouden tijdens het polijsten. De slurries hebben dus ook een negatief effect op handling onderdelen. Het materiaal moet ook bestand zijn tegen mechanische belasting, dus moet het een goede elasticiteit, taaiheid of sterkte hebben.
Voor het vervaardigen van opsluitringen is een materiaal nodig dat extreme precisie en dimensie stabiliteit biedt, om het optreden van microscopische krassen in wafers te verminderen en een hogere opbrengst van bruikbare IC's te garanderen. De dimensie stabiliteit kan in gevaar worden gebracht door hoge mechanische belasting, hoge temperaturen of vocht.

Hoge zuiverheid is zeer belangrijk van het begin tot het einde van het CMP proces. Daarom moet de opsluitring ook een hoge zuiverheidsgraad hebben. Dit betekent dat het materiaal niet verontreinigd mag zijn met metalen, zoals aluminium of koper, om krassen op het oppervlak van de wafer te voorkomen. Om andere schade aan de wafer te voorkomen, moet het materiaal van de opsluitring eigenschappen van lage ontgassing hebben.

Speciale toepassingen vereisen speciale materialen

Meestal wordt standaard PPS gebruikt voor de opsluitringen. PPS is een goede keuze in algemeen, maar er is nog ruimte voor verbetering. TECATRON CMP is een speciaal aangepast en verbeterd materiaal dat is ontworpen om te voldoen aan de eisen van het CMP-proces, en hieronder uitgelegd.
Het PPS materiaal TECATRON CMP wordt gekenmerkt door een hoge weerstand tegen krassen en slijten, meer dan tweemaal zo hoog als de industrienorm voor PPS (zie schema 1).

Het heeft zeer goede thermische en mechanische eigenschappen zoals hoge trek- en buigsterkte (zie schema 2), wat handig is bij het reinigen van de wafer of tijdens het testen. In combinatie met weerstand tegen chemicaliën en oplosmiddelen verbeteren deze tribologische eigenschappen de levensduur van de kunststof componenten.

Slijtage snelheid:

Chart 1

Sterkte:

Chart 2

TECAPEEK CMP kan ook voldoen aan de eisen. Dit PEEK product wordt gekenmerkt door zijn taaiheid, maar ook door zijn vormstabiliteit. Zijn uitstekende weerstand tegen slijtage en schuren is een voordeel in de processen van CMP, depositie en testen.

In combinatie met een hoge chemische en temperatuurbestendigheid zorgen de mechanische en tribologische eigenschappen, zoals een goede elasticiteit (zie schema 3), voor een aanzienlijk langere levensduur.

Module van elasticiteit:

Chart 3

Onze High Performance kunststoffen voldoen voortdurend aan de zuiverheidseisen of overtreffen deze en zijn door de industrie erkende laboratoria getest op gangbare metalen materialen om het risico van metaalbesmetting te verminderen. In schema 4 is het lage niveau van vervuiling van onze materialen te zien in delen per miljoen per materiaal.

Opsluitringen gemaakt van TECAPEEK CMP of TECATRON CMP hebben een lage ontgassing, zodat de wafers niet kan worden beschadigd door ontsnappende gassen. Ook zijn ze handig in de verwerkingsfase van halffabrikaten door hun verbeterde verspaanbaarheid.

Verontreinigingstest:

Chart 4

Resultaten /Voordelen

Het gebruik van aanbevolen materialen leidt tot een vermindering van fouten en een langere levensduur van de opsluitringen. Een groter aantal wafers kan dus worden geplaneriseerd voordat de productie wordt onderbroken om verbruiksmiddelen in CMP-productieapparatuur te vervangen. Bovendien dalen de kosten per wafer vanwege minder plaatsing en stilstand. De voordelen van deze materialen zijn al merkbaar in de verwerkingsfase van de halffabrikaten door de verbeterde verspaanbaarheid, waardoor korte verwerkingstijden en een minimale mate van ontbramen de productiviteit verbeteren.