Pojistný kroužek

Velmi důležitým krokem ve výrobě křemíkových destiček je proces chemicko-mechanické planarizace (CMP). Aktuálním trendem je používat větší velikosti destiček, menší čipy s těsnější bodovou mřížkou a menšími funkčními prvky. Náročným problémem je nalézt materiál se žádoucími vlastnostmi, jelikož proces CMP vyžaduje součásti vyrobené z materiálů s vysokými kvalifikacemi. V úzké spolupráci se zákazníky jsme se specializovali na vývoj materiálů, které tyto požadavky důsledně splňují.

Méně chyb zpracování díky vyšší stabilitě

Během procesu chemicko-mechanické planarizace materiál přichází do styku s různými kaly, protože pojistný kroužek musí destičku přidržovat během leštění. Kaly mohou mít rovněž negativní vliv na manipulaci se součástmi. Použitý materiál také musí odolávat mechanickým zatížením, a proto by měl mít dobrou pružnost, houževnatost a pevnost.
Výroba pojistných kroužků vyžaduje materiál, který nabízí extrémní přesnost při zpracování a rozměrovou stabilitu, aby se omezil výskyt mikroskopických rýh v destičkách a byl zaručen vysoký výnos v podobě použitelných integrovaných obvodů. Rozměrová stabilita může být ohrožena vysokým mechanickým zatížením, vysokými teplotami nebo vlhkostí.

Vysoká čistoty je velmi důležitá v celém průběhu procesu CMP. V souladu s tím také pojistný kroužek musí vykazovat vysokou úroveň čistoty. To znamená, že materiál nesmí být kontaminován kovy, jako například hliníkem nebo mědí, aby se předešlo vytvoření rýh na povrchu destičky. Pro zamezení jiným typům poškození destičky musí materiál pojistného kroužku vykazovat nízkou míru uvolňování plynů.

Speciální aplikace vyžadují speciální materiály

Pro výrobu pojistných kroužků se obvykle používá standardní PPS. PPS je obecně dobrou volbou, ale stále existuje prostor k zlepšování. TECATRON CMP je speciálně upravený a vylepšený materiál navržený tak, aby splňoval požadavky procesu CMP, jak je vysvětleno dále.

Materiál TECATRON CMP na bázi PPS se vyznačuje vysokou odolností vůči otěru a opotřebení, a to na více než dvojnásobné úrovni oproti průmyslovým standardům pro PPS (viz diagram 1). Má velmi dobré teplotní a mechanické vlastnosti, jako například vysokou pevnost v tahu a ohybu (viz diagram 2), které jsou výhodné při čištění destičky nebo během testování. Tyto tribologické vlastnosti v kombinaci s odolností vůči chemikáliím a rozpouštědlům prodlužují servisní životnost příslušných plastových dílů.

Rychlost opotřebení:

Diagram 1

Pevnost:

Diagram 2

TECAPEEK CMP rovněž splňuje nezbytné požadavky. Tento produkt na bázi plastu PEEK se vyznačuje houževnatostí a vysokou tažností, ale rovněž rozměrovou stabilitou, díky níž zůstávají finální tvary stabilní.

Jeho vynikající odolnost vůči opotřebení a otěru je výhodná v procesech CMP, nanášení a testování. V kombinaci s vysokou chemickou a teplotní odolností zaručují jeho mechanické a tribologické vlastnosti, jako například dobrá pružnost (viz diagram 3), podstatně delší provozní životnost.

Modul elasticity:

Diagram 3

Naše vysokovýkonné plasty stabilně splňují nebo překračují požadavky na čistoty a byly testovány v uznávaných laboratořích z hlediska přítomnosti běžných kovových materiálů, aby se snížilo riziko kontaminace kovy. Ve schématu 4 je znázorněna nízká úroveň kontaminace našich jednotlivých materiálů v milióntinách.

Pojistné kroužky vyrobené z materiálů TECAPEEK CMP nebo TECATRON CMP vykazují nízkou míru uvolňování plynů, a destičky se tak nemohou poškodit vycházejícími plyny. Jsou rovněž výhodné ve fázi zpracování polotovarů díky jejich lepší obrobitelnosti.

Test kontaminace:

Diagram 4

Výsledky/výhody

Používání doporučených materiálů vede k snížení chyb a prodloužení životnosti pojistných kroužků. Je tak možné planarizací upravit velké množství destiček, než je třeba výrobu přerušit za účelem výměny sad spotřebního materiálu ve výrobním zařízení CMP. Navíc klesají náklady na jednu destičku díky snížení investic a omezení odstávek výroby. Výhody těchto materiálů jsou znatelné již ve fázi zpracování polotovarů díky jejich lepší obrobitelnosti, která umožňuje dosahovat krátkých časů zpracování, přičemž minimálního potřeba odstraňování otřepů zvyšuje produktivitu.

TECATRON SE (PPS): vysoká rozměrová stabilita a nízká tendence k tečení

TECAPEEK SE (PEEK): velmi dobrá chemická odolnost

TECADUR PET CMP (PET): dobré kluzné vlastnosti a odolnost vůči opotřebení