Anel de retenção

Um passo muito importante na produção de wafer de silício é o processo de planarização químico-mecânica (CMP). A tendência aponta para tamanhos maiores de wafer, chips menores com larguras de linha mais estreitas e mais recursos de tamanho. O desafio é encontrar um material com as características desejadas, pois o processo CMP requer componentes feitos de materiais altamente qualificados. Em estreita colaboração com os clientes, nos especializamos no desenvolvimento de materiais que atendam a esses requisitos.

Menos erros de processamento devido à maior estabilidade

Durante o processo de planarização químico-mecânica, o material entra em contato com diferentes pastas fluidas, pois o anel de retenção tem que segurar o wafer durante o polimento. As pastas fluidas também têm um efeito negativo sobre os componentes de manipulação. O material também precisa suportar cargas mecânicas, por isso deve ter boa elasticidade, tenacidade ou resistência.
A fabricação de anéis de retenção exige um material que ofereça extrema precisão de processamento e estabilidade dimensional, a fim de reduzir a ocorrência de micro arranhões em wafers e garantir um maior rendimento de ICs utilizáveis. A estabilidade dimensional pode ser ameaçada por altas cargas mecânicas, altas temperaturas ou umidade.

Alta pureza é muito importante ao longo de todo o processo CMP. Dessa forma, o anel de retenção também precisa ter um alto nível de pureza. Isso significa que o material não deve ser contaminado por metais, como alumínio ou cobre, para evitar arranhões na superfície do wafer. Para evitar outros danos ao wafer, o material do anel de retenção deve ter baixas propriedades de desgaseificação.

Aplicações especiais exigem materiais especiais

Geralmente, o PPS padrão é usado para os anéis de retenção. PPS é uma boa escolha, de forma geral, mas ainda há espaço para melhorar. O TECATRON CMP é um material especialmente modificado e aprimorado projetado para atender aos requisitos do processo CMP e é explicado abaixo.

O material PPS TECATRON CMP é caracterizado pela alta resistência a abrasão e desgaste, maior do que duas vezes o padrão da indústria para PPS (ver Gráfico 1). Possui excelentes propriedades térmicas e mecânicas, como alta resistência à tração e flexão (ver Gráfico 2), o que é conveniente ao limpar o wafer ou durante o teste. Em combinação com a resistência química e a solventes, estas propriedades tribológicas melhoram a vida útil dos componentes plásticos.

Taxa de desgaste:

Gráfico 1

Resistência:

Gráfico 2

O TECAPEEK CMP também pode atender às exigências necessárias. Este produto PEEK é caracterizado pela tenacidade e alta ductilidade, mas também por sua estabilidade dimensional, que faz com que o formato do material se mantenha estável

Sua excelente resistência ao desgaste e à abrasão é uma vantagem nos processos de CMP, deposição e testagem. Em combinação com alta resistência química e à temperatura, as propriedades mecânicas e tribológicas, como a boa elasticidade (ver Gráfico 3), garantem uma vida útil significativamente maior.

Módulo de elasticidade:

Gráfico 3

Nossos plásticos de alto desempenho atendem ou excedem constantemente os requisitos de pureza e foram testados por laboratórios reconhecidos pela indústria em materiais metálicos comuns para reduzir o risco de contaminação de metais. No Gráfico 4, o baixo nível de contaminação de nossos materiais pode ser visto na poluição em partes por milhão por material.

Anéis de retenção feitos de TECAPEEK CMP ou TECATRON CMP possuem baixa desgaseificação, de forma que o wafer não seja destruído por gases emergentes. Além disso, eles são convenientes no estágio de processamento de produtos semiacabados devido à sua usinabilidade aprimorada.

Teste de contaminação:

Gráfico 4

Resultados/ benefícios

O uso de materiais recomendados leva à redução de erros e a uma vida útil estendida dos anéis de retenção. Um número maior de wafers pode, portanto, ser planarizado antes de a produção ser interrompida para alterar conjuntos de consumíveis em equipamentos de produção CMP. Além disso, os custos por wafer caem por causa da redução em posicionamento e em tempos de parada. Os benefícios desses materiais já são visíveis na fase de processamento dos produtos semi-acabados devido à melhor usinabilidade, o que permite tempos de processamento curtos. Um grau mínimo de rebarbação melhora a produtividade.

TECATRON SE (PPS): Alta estabilidade dimensional e baixa tendência à fluência

TECAPEEK SE (PEEK): Excelente resistência química

TECADUR PET CMP (PET): Boas propriedades de deslize e de resistência ao desgaste