Ultrahochleistungspolymere für die Herstellung von Halbleiterbauelementen.
Die Großserienproduktion von Halbleiterbauelementen erfordert sehr unterschiedliche und anspruchsvolle Umgebungen für die Polymerteile, die für jeden Prozessschritt benötigt werden.
Von der Herstellung und Handhabung von Wafern über die Mikrochip-Produktion bis hin zum Testen von Geräten spielen Teile aus Ultra-Hochleistungspolymeren von Drake Plastics eine wichtige Rolle. Zu den entscheidenden Leistungsfaktoren für diese Materialien gehören die Fähigkeit, extremen Temperaturen standzuhalten, Plasmen und aggressiven Chemikalien mit minimaler Erosion und geringen ionischen Verunreinigungen standzuhalten, die unerwünschte Verunreinigungen in Prozesse einbringen, und hohen mechanischen Belastungen und wiederholtem Reibungskontakt standzuhalten. Die Materialien müssen außerdem über den gesamten Lebenszyklus eines Geräts hinweg eine gleichbleibende Dimensionsstabilität und Qualität bei Präzisionsteilen gewährleisten, um Schwankungen bei den Abmessungen oder der Materialzusammensetzung auszuschließen, die die Halbleiterfertigung und -prüfung in großen Stückzahlen stören könnten.
Drake hat sein Angebot an ultrahochleistungsfähigen Polymerformen und spritzgegossenen Teilen entwickelt, um die anspruchsvollen Anforderungen von Anwendungen zu erfüllen, die für die Unterstützung der Halbleiterherstellung entscheidend sind. Die von Drake hergestellten Torlon PAI- und PEEK-Halbzeuge für spanend bearbeitete Teile und spritzgegossene Teile sind beständig gegen Prozesschemikalien und Plasma unter Vakuumbedingungen. Sie behalten ihre Steifigkeit und die präzisen Abmessungen der fertigen Teile auch bei extremen Temperaturschwankungen bei, die von kryogenen Werten bis zu 500°F reichen können. Im Vergleich zu anderen Polymeren bieten sie eine geringere Verschleiß- und Erosionsbeständigkeit in vielen Umgebungen, um die Verunreinigung durch Partikel und ionische Verunreinigungen zu minimieren, die sich auf dem Silizium-Wafer ablagern und Kurzschlüsse und andere Defekte verursachen können.
Drake ist bekannt für seine führende Position bei Teilen und Formen aus Hochleistungspolymeren und bietet ein Portfolio von Torlon PAI- und PEEK-Typen an, um verschiedene Anwendungsanforderungen effektiv zu erfüllen. Jedes dieser Produkte verfügt über physikalische und chemische Eigenschaften, die auf die sehr unterschiedlichen Umgebungen in der Halbleiterproduktion abgestimmt sind. In Verbindung mit der unübertroffenen Vielfalt an Abmessungen und Konfigurationen von Drake bieten diese verschiedenen Qualitäten die Möglichkeit, das bestmögliche Gleichgewicht zwischen Leistung und Kosteneffizienz zu erzielen.
Anwendungen für die Halbleiterindustrie
- Absehenstifte: Hergestellt aus extrudiertem Drake 4200 PAI. Dieses Hochleistungspolymermaterial erfüllt die Anforderungen an außergewöhnliche Verschleißfestigkeit, geringe ionische Verunreinigungen und gute Dimensionsstabilität.
- Kammer-Hardware: Präzisionsteile, wie z.B. Gewindemuffen-Nocken, werden aus Drake stranggepresstem Torlon 5030 gefertigt, das sich durch hohe Festigkeit und Stabilität unter Last auszeichnet. Andere Komponenten, die eine geringere Steifigkeit bei hohen Temperaturen erfordern, werden aus Drake 4200 PAI und Torlon 4203L gefertigt.
- Kammer-Sonden: Komponenten aus extrudiertem Drake 4200 PAI, Torlon 4203L, Torlon 5030 und PEEK-Stäben widerstehen Kammerumgebungen, einschließlich Plasma, und ermöglichen eine Prozessüberwachung frei von elektromagnetischem Rauschen oder Störungen.
- Schrauben und Gewindeeinsätze für FOUP (Front Opening Unified Pods) aus Vollkunststoff: Die spritzgegossenen, mit Kohlefasern verstärkten PEEK-Teile von Drake bieten die für diese Komponenten erforderliche Festigkeit und eliminieren gleichzeitig das Risiko einer metallischen Verunreinigung der 300-mm-Wafer bei der Lagerung und dem Transport innerhalb der Fab.
- Testfassungen für Endgerätetests: Für eine langfristige Beständigkeit gegen Druckverformung und Verschleiß werden Testfassungen mit niedrigem CLTE-Wert in vielen Konfigurationen und Typen aus Torlon 5030 und Torlon 4203L von Drake hergestellt. Drake stellt auch kundenspezifische Materialien für Testfassungen her, um andere spezifische Kundenanforderungen zu erfüllen, wie z.B. elektrostatisch ableitende Eigenschaften (ESD), geringere CLTE und höhere Druckfestigkeit.
Neben den physikalischen Eigenschaften von Hochleistungspolymeren wirken sich auch die Prozessbedingungen für die Verarbeitung dieser Materialien zu Halbzeugen oder spritzgegossenen Teilen darauf aus, wie die Teile in der Halbleiterfertigung funktionieren. Drakes Investitionen in die Entwicklung hochmoderner Extrusions- und spritzgegossener Steuerungstechnologien bieten einen klaren Weg, um „kopiergenaue“ Anforderungen konsequent und zuverlässig zu erfüllen. Eine strenge Kontrolle sowohl der eingehenden Rohstoffe als auch unserer Prozesse gewährleistet eine gleichbleibende Maßhaltigkeit der fertigen Präzisionsteile unter den vielfältigen und schwierigen Bedingungen der IC-Produktion.
Einmal für eine Anwendung spezifiziert, bieten Drake Produkte dank des strengen AS9100D Qualitätsmanagementsystem und unserer einzigartigen Prozesssteuerungstechnologie.
Die fortlaufende Prozess- und Produktentwicklung bei Drake wird auch durch die gleichzeitigen Innovationen der Halbleiterindustrie im Bereich der IC-Designs vorangetrieben, die neue und effizientere Abmessungen und Konfigurationen von Halbzeugen aus Ultrahochleistungspolymeren erfordern. Unser unübertroffenes Angebot an Abmessungen von Halbzeugen und die Fähigkeit, neue größere und kleinere Abmessungen von Stäben, Platten und Rohren zu entwickeln, ermöglichen es Ingenieuren, die Eigenschaften dieser Polymere zu nutzen, wenn sich ihre Teilekonfigurationen weiterentwickeln. Auch die Verfügbarkeit von Drakes wissenschaftlich bearbeiteten Teilen und schlankeren Abmessungen von Halbzeugen, die den Abmessungen der fertigen Teile nahe kommen, tragen erheblich zur Kosteneffizienz bei, indem sie den Materialabfall bei der Bearbeitung reduzieren.
Drake Plastics Lösungen für anspruchsvolle Halbleiteranwendungen
Bemannte und unbemannte Raumfahrzeuge profitieren von vielen der gleichen Eigenschaften, die Drake Plastics‘ Ultra-Hochleistungspolymere zu einer bewährten Wahl für Flugzeuge gemacht haben. Doch während einige Leistungsfaktoren allgemein bekannt sind, kommen andere erst auf einem höheren Niveau ins Spiel und wieder andere sind völlig einzigartig für Raumfahrzeuge. Dazu gehören extreme Kälte, die Auswirkungen der Schwerelosigkeit und das Potenzial für Vakuum-Ausgasungplötzliche starke Übergänge von hohen zu niedrigen Temperaturen, exotische Treibstoffe und Chemikalien sowie höhere Belastungen, Vibrationen und Lasten. Sowohl Torlon PAI als auch PEEK erfüllen diese Leistungsanforderungen für Materialanwendungen in Satelliten und bemannten und unbemannten Raumfahrzeugen.
Die ultrahochleistungsfähigen Polymerformen von Drake für Halbleiteranwendungen berücksichtigen die Bedenken hinsichtlich der Kontamination der Topographie von Schaltkreisen im Nanobereich. Die Torlon PAI- und PEEK-Halbzeuge von Drake weisen eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Prozesschemikalien und Vakuumkammern auf, mit minimaler Ausgasung und Ablagerung von Partikeln durch chemische Erosion von Werkzeugen und Vorrichtungsoberflächen.
Testkomponenten müssen kritische Toleranzen über einen breiten Temperaturbereich einhalten, verschleißfest sein und hohen mechanischen Belastungen standhalten. Mit den rasanten Innovationen bei den IC-Designs werden auch die Anforderungen immer strenger. Drake bietet Torlon- und PEEK-Typen mit den physikalischen Eigenschaften und der konsistenten Dimensionsstabilität an, die für eine zuverlässige Leistung und lange Lebensdauer in diesen Anwendungen mit kritischen Toleranzen erforderlich sind.
