研磨環

矽晶圓生產過程中一個非常重要的步驟就是化學機械研磨(CMP)製程。主要目的為製作更大尺寸之晶圓尺寸,以及線條寬度與特徵尺寸更狹窄的小尺寸晶片。由於CMP製程要求使用已合格材料製作的組件,因此所尋找的材料必須具備所期望之特性。透過與顧客密切合作,我們就可研發符合這些要求的材料。

由於穩定性更高,因此加工良率能有效提高。

於化學機械研磨過程中,由於拋光時必須利用研磨環將晶圓固定,因此也會和不同的研磨液接觸。這些研磨液也會對所處理的組件造成負面影響。此外,材料需可承受機械壓力,因此必須具備良好的韌性或強度。
製造研磨環時,必須使用具備極高加工精準性及尺寸穩定性的材料,藉以減少於晶圓造成細微刮痕,進而提高功能正常IC之良率。尺寸穩定性可能會被高機械壓力、高溫或水分所影響。

高純度對於整個CMP製程非常重要。因此,研磨環也必須具備高度之純度。意即材料不得受到鋁或銅等金屬之汙染,藉以避免刮傷晶圓表面。為避免對晶圓造成其他損害,研磨環之材料必須具備低氣體排放之特性。

特殊用途須使用特殊材料

通常使用標準型PPS製作扣環。雖然PPS性能優越,但仍有改善的空間。如以下之說明,TECATRON CMP 為經過特別強化及改良之材料,藉以符合CMP製程之要求,

而 TECATRON CMP則具備高於PPS工業標準兩倍之高耐磨及耐耗損特性(詳見圖表1)。因此具備極佳的耐熱與機械特性,例如高抗拉強度與抗彎曲強度(詳見圖表2),最適合晶圓之清洗或測試用途。因為具備高度之化學與溶劑抗性、這些耐磨特性為塑膠組件提供更長久的使用壽命。

耗損率:

Chart 1

強度:

Chart 2
TECAPEEK CMP也符合其他相關之要求。PEEK產品的特點為良好的韌性、高延展性且高尺寸穩定性,從而維持穩定之形狀。此外,於CMP、儲存及測試過程中,也具備絕佳的耐耗損及耐摩擦等優點。因為具備高度的化學與溫度抗性,以及機械與摩擦特性,例如良好的韌性(詳見圖表3),因此可提供更長久的使用壽命。

彈性模數:

Chart 3
我們的高性能塑料可持續符合或超過純度要求,同時也通過業界所認可實驗室的一般金屬材料測試,進而降低金屬汙染之風險。如圖4所示的ppm為單位,我們的材料為低汙染等級之塑料。

以TECAPEEK CMP或TECATRON CMP製作的研磨環具備低氣體排放之性能,可防止排出氣體破壞晶圓。由於機械加工特性經過改良,因此可在半成品加工階段隨時使用。

汙染測試:

Chart 4

結果/優勢

採用所建議的材料時,不但可減少錯誤,更可延長扣環的使用壽命。因此在中斷生產之前,就能執行大量晶圓的平面化製程,進而改變CMP生產設備的耗材數量。由於可減少放置及停機時間,因此也可降低每個晶圓的成本。由於可強化機械加工的特性,因此可於半導體產品的加工階段明顯見到使用這些材料之優勢,從而縮短加工時間,同時盡量降低修邊需求,藉以增加生產率。

TECANAT CMP natural

TECANAT CMP 為針對半導體工業所特別製造的聚碳酸酯,此類材料符合極高純度和品質要求。

TECAPEEK CMP natural

TECAPEEK CMP 為一種經特別改良而用於半導體工業的材料,也就是CMP(化學機械研磨)設備之組件。
這些要求將依每個用途而定。因此,我們提供下列的其他材料: