用于半导体设备制造应用的超高性能聚合物。

半导体器件的大批量生产涉及每个工艺步骤所需的聚合物部件,其所处的环境千差万别,极具挑战性。

从晶圆制造和处理到微芯片生产和设备测试,由Drake Plastics公司超高性能聚合物制成的部件发挥着至关重要的作用。 这些材料的关键性能因素包括:能够承受极端的低温和高温;能够承受等离子体和侵蚀性化学物质的侵蚀,且侵蚀程度最低;离子杂质含量低,不会对加工过程造成不良污染;能够承受高机械应力和反复摩擦接触。 材料还必须在设备的整个生命周期内为精密部件提供一致的尺寸稳定性和质量,以防止部件尺寸或材料成分发生变化,从而影响大批量半导体制造和测试。

德瑞克开发了超高性能聚合物形状和注塑成型部件,以满足对支持半导体制造至关重要的应用的苛刻要求。 德雷克生产的用于精密加工部件和注塑成型部件的TorlonPAI 和 PEEK 浆料形状可在真空环境下耐受加工化学品和等离子体。 它们能在从低温到 500°F 的极端温度波动中保持成品部件的硬度和精确尺寸。 与其他聚合物相比,它们在许多环境中都具有更低的耐磨性和耐侵蚀性,可最大限度地减少颗粒污染和离子杂质,这些杂质可能会沉积在加工中的硅晶片上,造成短路和其他缺陷。

德雷克在超高性能聚合物部件和形状领域处于领先地位,可提供TorlonPAI 和 PEEK 牌号的产品组合,有效满足不同的应用要求。 每种材料都具有物理和化学特性,可适应各种不同的半导体生产环境。 这些不同等级的产品加上德雷克无与伦比的各种尺寸和配置,为实现性能和成本效益的最佳平衡提供了选择。

半导体行业的应用

  • 瞄准镜销:这种高性能聚合物材料由 Drake 4200 PAI 挤压棒加工而成,具有优异的耐磨性、低离子杂质和良好的尺寸稳定性。
  • 腔体硬件:螺纹插座凸轮等精密部件由德雷克挤压Torlon5030 棒加工而成,具有高强度和负载稳定性。 其他在高温下刚性要求较低的部件由 Drake 4200 PAI 和Torlon4203L 加工而成。
  • 腔室探头:由挤压 Drake 4200 PAI、Torlon4203L、Torlon5030 和 PEEK 棒加工而成的部件可抵御包括等离子体在内的腔室环境,并可进行无电磁噪音或干扰的过程监控。
  • 用于全塑料 FOUP(前端开口统一吊舱)的螺钉和螺纹插件:Drake 注塑成型的碳纤维增强 PEEK 部件为这些部件提供了必要的强度,同时消除了 300 毫米晶圆在晶圆厂内储存和运输过程中受到金属污染的风险。
  • 用于最终设备测试的测试插座:为实现长期抗压和抗磨损性能,德雷克提供的Torlon5030 和Torlon4203L 可加工成多种配置和类型的低 CLTE 测试套筒。 德雷克还生产用于测试插座的定制材料,以满足客户的其他特殊要求,包括静电消散性能(ESD)、更低的 CLTE 和更高的抗压强度。

除了超高性能聚合物的物理性质外,将这些材料转化为毛坯形状或注塑成型部件的工艺条件也会影响部件在半导体制造环境中的性能。 德雷克在开发真正先进的挤出和注塑成型控制技术方面的投资,为持续可靠地实现 “精确复制 “的要求提供了明确的途径。 我们对原材料和生产工艺的严格控制,确保了在集成电路生产过程中遇到的各种苛刻条件下,精密成品部件的尺寸稳定性始终如一。

一旦指定用于某项应用,得益于公司严格的 AS9100D 质量管理体系和我们独特的过程控制技术。

德雷克公司正在进行的工艺和产品开发也受到了半导体行业集成电路设计创新的推动,这些创新要求超高性能聚合物具有新的、更高效的尺寸和库存形状配置。 我们无与伦比的库存形状尺寸范围,以及开发新的更大和更小尺寸的棒材、板材和管材的能力,使工程师能够利用这些聚合物的特性来改进他们的零件配置。 此外,德雷克科学的模制零件和接近成品零件尺寸的更精简的毛坯形状,通过减少加工中的材料浪费,大大提高了成本效益。

适用于高要求半导体应用的Drake Plastics解决方案

载人航天器和无人航天器利用了Drake Plastics公司的超高性能聚合物的许多相同特性,这些特性已在飞机上得到验证。 不过,虽然有些性能因素是常见的,但有些会在更激烈的水平上发挥作用,还有一些则完全是航天器所独有的。 这些因素包括极度寒冷、零重力效应和潜在的 真空排气从高温到低温的突然剧烈转变、特殊的推进剂和化学品,以及更高的应力、振动和负载。 TorlonPAI 和 PEEK 都能应对卫星、载人和无人航天器中材料应用所面临的性能挑战。

德雷克用于半导体应用的超高性能聚合物形状解决了纳米级电路拓扑污染的问题。 德雷克的TorlonPAI 和 PEEK 浆料形状具有出色的耐加工化学品和真空室环境性能,可将工具和夹具表面化学侵蚀产生的放气和微粒沉积降至最低。

测试组件必须在广泛的温度范围内保持关键公差、抗磨损并承受高机械负荷。 随着集成电路设计的快速创新,要求也变得更加严格。 德雷克提供的Torlon和 PEEK 牌号具有在这些关键公差应用中实现可靠性能和长使用寿命所需的物理特性和一致的尺寸稳定性。