Polymères à ultra-hautes performances pour les applications de fabrication de dispositifs à semi-conducteurs.

La production en grande série de dispositifs pour semi-conducteurs implique des environnements très différents et difficiles pour les pièces en polymère nécessaires à chaque étape du processus.

De la fabrication et de la manipulation de plaquettes à la production de micropuces et au test de dispositifs, les pièces fabriquées à partir des polymères ultra performants de Drake Plastics jouent un rôle vital. Les facteurs de performance critiques pour ces matériaux comprennent la capacité à résister à une exposition à des températures extrêmes, basses et élevées, à supporter le plasma et les produits chimiques agressifs avec une érosion minimale et de faibles impuretés ioniques qui contribuent à des contaminants indésirables dans les processus, et à résister à des contraintes mécaniques élevées et à des contacts de frottements répétés. Les matériaux doivent également offrir une stabilité dimensionnelle et une qualité constantes pour les pièces de précision tout au long du cycle de vie d’un dispositif, afin d’éviter toute variation des dimensions de la pièce ou de la composition du matériau susceptible de perturber la fabrication et l’essai de semi-conducteurs à haut volume.

Drake a développé son offre de formes et de pièces moulées par injection en polymère ultra-haute performance pour répondre aux exigences des applications qui sont essentielles pour soutenir la fabrication des semi-conducteurs. Les 1/2 produits Torlon PAI et PEEK produites par Drake pour les pièces usinées de précision et les pièces moulées par injection sont résistantes aux produits chimiques de traitement et au plasma dans des environnements sous vide. Ils conservent leur rigidité et les dimensions précises des pièces finies grâce à des variations de température extrêmes, qui peuvent aller de niveaux cryogéniques jusqu’à 260°C.oF. Par rapport à d’autres polymères, ils offrent une résistance réduite à l’usure et à l’érosion dans de nombreux environnements afin de minimiser la contamination particulaire et les impuretés ioniques qui peuvent se déposer sur la tranche de silicium en cours de fabrication et provoquer des courts-circuits et d’autres défauts.

Reconnue pour sa position de leader dans le domaine des pièces et formes en polymère ultra-haute performance, Drake propose un portefeuille de grades Torlon PAI et PEEK pour répondre efficacement aux différentes exigences des applications. Chacun d’entre eux possède des propriétés physiques et chimiques adaptées aux environnements très différents de la production de semi-conducteurs. Associées à la variété inégalée de tailles et de configurations de Drake, ces différentes qualités offrent des options permettant d’atteindre le meilleur équilibre possible entre performance et rentabilité.

Applications pour l’industrie des semi-conducteurs

  • Broche de réticule : Usiné à partir de barre ronde extrudée Drake 4200 PAI, ce matériau polymère haute performance répond aux besoins d’une résistance exceptionnelle à l’usure, d’un faible taux d’impuretés ioniques et d’une bonne stabilité dimensionnelle.
  • Matériel de la chambre : Les pièces de précision, telles que les manchons fileté, sont usinées à partir de barre ronde extrudée Drake en Torlon 5030 pour sa grande résistance et sa stabilité sous charge. D’autres composants nécessitant moins de rigidité à haute température sont usinés en Drake 4200 PAI et Torlon 4203L.
  • Sondes de la chambre : Les composants usinés à partir de barres extrudées Drake 4200 PAI, Torlon 4203L, Torlon 5030 et PEEK résistent aux environnements de chambre, y compris le plasma, et permettent de surveiller le processus sans bruit ni interférence électromagnétique.
  • Vis et inserts filetés pour les FOUP (Front Opening Unified Pods) entièrement en plastique : Les pièces en PEEK renforcées de fibres de carbone moulées par injection de Drake offrent la résistance nécessaire à ces composants tout en éliminant le risque de contamination métallique des disques de 300mm lors du stockage et du transit dans la Fab.
  • Douilles d’essai pour le test final des dispositifs : Pour une résistance à long terme à la compression et à l’usure, des douilles de test à faible CLTE dans de nombreuses configurations et types sont usinées à partir de Torlon 5030 et de Torlon 4203L fournis par Drake. Drake produit également des matériaux personnalisés pour les douilles de test afin de répondre à d’autres exigences spécifiques des clients, notamment des propriétés de dissipation électrostatique (ESD), un CLTE plus faible et une résistance à la compression plus élevée.

Au-delà des propriétés physiques des polymères à ultra-hautes performances, les conditions du processus de transformation de ces matériaux en 1/2 produits ou en pièces moulées par injection ont également un impact sur les performances des pièces dans les environnements de fabrication de semi-conducteurs. Les investissements de Drake dans le développement d’une véritable technologie de pointe en matière de contrôle de l’extrusion et du moulage par injection offrent une voie claire pour répondre aux exigences de “copie exacte” de manière constante et fiable. Le contrôle rigoureux des matières premières entrantes et de nos processus garantit la stabilité dimensionnelle des pièces finies de précision dans les conditions diverses et sévères rencontrées dans la production de circuits intégrés.

Une fois spécifiés pour une application, les produits Drake offrent également une qualité constante tout au long du cycle de vie de l’application, grâce au système rigoureux de gestion de la qualité de l’entreprise. Système de gestion de la qualité AS9100D et à notre technologie unique de contrôle des processus de travail.

Le développement continu de processus et de produits chez Drake est également motivé par les innovations simultanées de l’industrie des semi-conducteurs en matière de conception de circuits intégrés, qui imposent des dimensions et des configurations nouvelles et plus efficaces des 1/2 produits en polymères à ultra-hautes performances. Notre gamme inégalée de tailles de formes en stock et notre capacité à développer de nouvelles tailles plus grandes et plus petites barres rondes, de plaques et de tubes permettent aux ingénieurs de tirer parti des propriétés de ces polymères à mesure que la configuration de leurs pièces évolue. De plus, la disponibilité des pièces scientifiquement moulées de Drake et des formes 1/2 produits proches des dimensions des pièces finies, contribue de manière significative à la rentabilité en réduisant les déchets de matériaux dans l’usinage.

Solutions plastiques Drake pour les applications exigeantes des semi-conducteurs

Les formes polymères ultra performantes de Drake pour les applications de semi-conducteurs répondent aux préoccupations concernant la contamination de la topographie des circuits à l’échelle nanométrique. Les formes de stock Torlon PAI et PEEK de Drake présentent une excellente résistance aux produits chimiques de traitement et aux environnements de chambres à vide, avec un dégazage et un dépôt de particules minimaux dus à l’érosion chimique des outils et des surfaces de fixation.

Les composants d’essai doivent respecter des tolérances critiques sur une large plage de températures, résister à l’usure et supporter des charges mécaniques élevées. Les exigences deviennent également plus strictes avec les innovations rapides dans la conception des circuits intégrés. Drake propose des grades de Torlon et de PEEK présentant les propriétés physiques et la stabilité dimensionnelle constante nécessaires à une performance fiable et à une longue durée de vie dans ces applications à tolérance critique.

Pièces pour semi-conducteurs | Applications de fabrication de semi-conducteurs January 7, 2020