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Fehlerlose Wafer reduzieren Ausfallzeiten

FFKM-Werkstoffe für höchste Anforderungen der Halbleiterindustrie
Trelleborg: Fehlerlose Wafer reduzieren Ausfallzeiten

Fehlerlose Wafer reduzieren Ausfallzeiten
Die Isolast PureFab-FFKM-Werkstoffe wurden speziell für kritische Dichtungsanwendungen in der Halbleiterindustrie entwickelt Bild: Trelleborg Sealing Solutions
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Trelleborg Sealing Solutions stellt vier neue Hochleistungswerkstoffe seines Isolast PureFab-Portfolios vor. Die Perfluorelastomer (FFKM)-Rezepturen sind speziell für kritische Dichtungsanwendungen in der Halbleiterindustrie entwickelt worden und verfügen jeweils über innovative Eigenschaften.

Die neuen PureFab-Halbleiterwerkstoffe JPF10, JPF20, JPF21 und JPF30 zeichnen sich durch hervorragende mechanische Eigenschaften aus und weisen die höchste Reinheit in der Klasse der FFKM auf, ohne dass dabei die Plasmabeständigkeit oder thermische Stabilität beeinträchtigt würden oder es zu Ausgasungen käme. Sie sind speziell für Einsatz an kritischen Dichtungsstellen in modernen Halbleiterfertigungsprozessen ausgelegt, insbesondere für Plasmaprozesse, sowie für thermische Prozesse, wie Oxidation, Diffusion, RTP, ALD und Metall-CVD. Erstausrüster und andere Halbleiterhersteller können mit ihnen in der Wafer-Produktion aufgrund der extrem hohen Reinheit Fehler vermeiden, die auf Verunreinigungen zurückzuführen sind. Das reduziert Ausfallzeiten, verlängert die Wartungszyklen und schont den Maschinenpark.

Isolast PureFab JPF10 verfügt über eine innovative Vernetzungstechnologie zur Verbesserung der Plasmabeständigkeit ohne anorganische Füllstoffe. Dies macht es zu einem der leistungsfähigsten vollständig organisch gefüllten Werkstoffe auf dem Markt. Sein Metallgehalt liegt an der unteren Nachweisgrenze, während seine Lebensdauer, auch bei hohen Temperaturen zu den längsten in der Materialklasse gehört.

Isolast PureFab JPF20 enthält ein fortschrittliches Füllstoffsystem aus Nanopartikeln. Diese zeichnen sich durch eine sehr große Oberfläche aus. Das erlaubt, den Füllstoff in deutlich geringerer Konzentration als bei vergleichbaren Compounds beizugeben. Der niedrige Füllstoffgehalt macht den Werkstoff zu einem der plasmabeständigsten überhaupt, gleichzeitig ist die mögliche Partikelkontamination minimal.

Auch in Isolast PureFab JPF21 wird ein vollsynthetisches Füllstoffsystem verwendet. Es ermöglicht den Einsatz bei Temperaturen bis +320°C (+593°F). Gleichzeitig wird eine minimale Partikelbildung sichergestellt beim Einsatz von fluorbasierten Plasmen in Anlagen zur Herstellung von Halbleitern. Aufgrund seiner hervorragenden Druckverformungseigenschaften eignet sich das Compound für dynamische Anwendungen, wie vulkanisierte Ventiltüren (Slitvalve/Gatevalves).

Isolast PureFab JPF30 ist ein transparenter Werkstoff in dieser Werkstofffamilie. Er bietet im Vergleich zu anderen auf dem Markt verfügbaren Alternativen eine unübertroffene Leistungsfähigkeit bei hohen Temperaturen gepaart mit perfekten Dichtungseigenschaften. Dies ist bei einigen hochkritischen Halbleiterprozessen erforderlich, etwa wenn die Fertigungstechnologie unter 10 nm liegt und sich Dichtungen in unmittelbarer Nähe der Wafer befinden. Um die Prozess-Ausbeute auf diesen besonders kritischen Wafern hoch zu halten, kann ein speziell entwickelter, ultrareiner, transparenter FFKM-Werkstoff ohne jegliche Füllstoffe erforderlich sein. Verunreinigungen könnten sonst den Prozess stören und die Ausbeute verringern.

Dr. Murat Gulcur, Materials Development Manager – Semicon im Unternehmen, sagt: „Wir haben auf die Wünsche unserer Kunden gehört. Um den Anforderungen kritischer Front-End-Prozesse gerecht zu werden, haben wir mit großem Aufwand vier hochmoderne Isolast FFKM-Werkstoffe entwickelt. Die neuen Compounds entsprechen voll und ganz den heutigen und, noch wichtiger, den sich entwickelnden Anforderungen der Fabriken von morgen. Die Auswahl des richtigen Dichtungswerkstoffs bei der Produktion von Halbleitern ist von höchster Bedeutung, um ein optimales Gleichgewicht zwischen der Verlängerung der Lebensdauer einer Dichtung und der Gefahr von Verunreinigungen während des Produktionsprozesses zu erreichen. Dies wird durch die fortschreitende Miniaturisierung noch kritischer. Die fortschrittlichsten Technologieknoten reichen heute bis 5 nm, in naher Zukunft werden sogar 3 nm vorstellbar. In dieser Größenordnung sind Reinheit und Sauberkeit essenziell.“

Die neuen Isolast PureFab-Werkstoffe wurden intensiv geprüft und Kunden bei der Werkstoffauswahl begleitet. Dr. Murat Gulcur erläutert: „Der Nachweis der Leistungsfähigkeit der Werkstoffe erfolgte über 24 Monate hinweg in umfangreichen Tests. Diese umfassen Plasma-Erosionsprüfungen in den gängigsten Prozessgasen sowie mechanische Langzeit- und Reinheitsprüfungen, einschließlich der Analyse von Metallspuren und Ausgasungsverhalten. Die vollständigen Testergebnisse stehen zur Verfügung, damit unsere Ingenieure die Entwicklungsteams unserer Kunden bei der präzisen Spezifikation des effektivsten Dichtungswerkstoffs unterstützen können. Dieser wird sowohl der Prozesschemie, dem Einsatzort als auch der Komplexität der Produktionsmaschinen in anspruchsvollen Halbleiterumgebungen gerecht. Durch umfangreiche Tests und Wettbewerber-Benchmarking konnten wir ein tiefgreifendes Wissen aufbauen. Dadurch ist für unsere Kunden die Qualifizierung unserer Werkstoffe mit geringerem Risiko verbunden.“

www.trelleborg.com/seals

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