SABIC: Neue ultrareine Werkstoffe für die Halbleiterindustrie

Heute verlangen Verbraucher höhere Leistungen und mehr Funktionen von elektronischen Geräten. Die Halbleiterindustrie bemüht sich daher, existierenden integrierten Schaltkreisen, so genannten „Chips“ oder ICs, eine größere Funktionalität zu verleihen. In der nächsten Generation der Chipherstellung wird ein Fotolithografieverfahren mit ArF-Laser-Technologie (ArF = Argonfluorid) eingesetzt. Die Anwendung von ArF-Lasern wurde jedoch verzögert, da es an ausreichend „sauberen“ Kunststoffen fehlte, die für Schutzbehälter (Foto- und Projektionsmasken (Retikel)) für die IC-Herstellung benötigt werden. Der Geschäftsbereich LNP* Spezialwerkstoffe von SABIC Innovative Plastics (www.sabic-ip.com) hat sich mit diesem Problem und den Bedürfnissen der Kunden befasst und eine Reihe ultrareiner, transparenter (UPT) Werkstoffe der Reihe Stat-Loy* 63000CT entwickelt. Die UPT Stat-Loy Kunststoffe können bei der Verwendung in Waferschutzvorrichtungen Beschädigung durch Ausgasung verhindern, die zu verunreinigten Wafern, höheren Ausschussraten und höherem Kostenaufwand führt.

Anforderungen von IC-Herstellern erfüllt
Die IC-Herstellung verlangt strenge Reinraumverfahren. Da Pitches immer feiner ausgestaltet werden, haben auch Verunreinigungen aufgrund von Kunststoffausgasung immer größere Auswirkungen. Wenn flüchtige organische Verbindungen (VOCs) oder auslaugbare Ionen auf die Oberfläche von Siliziumwafern, Fotomasken oder Retikeln gelangen, kann dies zu einer Beschädigung oder Einschränkung der Funktionalität des Bausteins führen. Die Verwendung von ArF-Lasern mit höherer Energieleistung resultiert in einer sogar noch höheren Anfälligkeit von Wafern und Behältern gegenüber einer Beschädigung aufgrund von Ausgasung.

„Die Nachteile der verfügbaren Behältermaterialien haben seit Jahren den Wechsel zu ArF-Lasern behindert“, so Yeo Aun Hua, LNP-Produktmanager von SABIC Innovative Plastics. „SABIC Innovative Plastics hat erkannt, dass eine Aufrüstung auf diese neue Technologie für IC-Hersteller einen großen Schritt bedeuten würde, und hat in Eigeninitiative die UPT Werkstoffe Stat-Loy 63000CT entwickelt, mit deren Hilfe eine große Hürde bei der Miniaturisierung von Bauelementen überwunden werden soll. Dank der Bemühungen unseres F&E-Teams und unserem stetigen Streben nach Innovation können Halbleiterwerke nun ArF-Laser wirksam einsetzen und sehr feine Schaltkreise mit einer Stärke von 45 nm oder sogar dünner herstellen.“

Gudeng Precision Industrial Co. Ltd hat sich zu einem der weltweit größten Hersteller von ultrareinen Versand- und Lagerträgern für Fotomasken und Retikelreinigungsanlagen für Phasenmasken (PSM) und High-End-Retikel entwickelt. Laut Dr. Poshin Lee, Technischer Leiter, „ist Stat-Loy 63000CT ein herausragender Werkstoff für gegenwärtig und in Zukunft eingesetzte Transportmittel für Wafer und Fotomasken in Chipfabriken. Es erfüllt kritische Reinheitsanforderungen und birgt das geringste Verunreinigungsrisiko während des Transports in der Chipfabrik.“

Sakase Chemical Co., Ltd. hat unter der Marke TAC Carrier neue Behälter für den Versand von Komponenten, die nicht der JEDEC-Norm entsprechen, entwickelt, darunter Präzisions- und Mikroteile sowie Dünnschicht-IC-Chips, die aufgrund ihres Designs und ihrer Form oftmals nur schwer zu handhaben sind. Ikuo Konishi, Geschäftsführer der Entwicklungsabteilung, dazu: „Durch Kombination des Werkstoffs Stat-Loy 63000CT - der antistatische Eigenschaften und Ultrareinheit bietet - mit dem Klebemittel von Kaneka konnten wir eine neue Produktreihe für schwer zu handhabende Komponenten, die nicht der JEDEC-Norm entsprechen, wie MEMS, Linsen, Chips, Wafer und Präzisionsteile, bei äußerst geringem Verunreinigungsrisiko entwickeln. Wir haben einen Reinraum zur Kommerzialisierung von UPT- und Kaneka-Materialien geschaffen und werden mit der Produktion dieser neu entwickelten Versandbehälter für führende Konstruktionsfirmen in Japan beginnen.“

Extrem geringe Ausgasung steigert Ausbeuten bei der IC-Herstellung
Damit den Kunden die für sie geeigneten Lösungen zur Verfügung stehen, hat SABIC Innovative Plastics die bereits bestehende LNP Stat-Loy Produktreihe um die Werkstoffe der Reihe Stat-Loy 63000CT erweitert, bei denen es sich um ultrareine, transparente und permanent antistatische Materialien handelt, die sich durch eine extrem geringe VOC-Ausgasung und geringe Mengen an auslaugbaren Ionen auszeichnen. Dies steht im Gegensatz zu transparenten antistatischen Poly(methyl)methacrylaten (PMMA), bei denen eine starke Ausgasung auftritt, die zu einer Trübung führt. Lichtundurchlässige, auf Ruß basierende Werkstoffe machen es unmöglich, Codenummern von Retikeln oder Fotomasken mit den Nummern auf dem Karton zu vergleichen, ohne die Behälter zu öffnen. Die UPT Werkstoffe Stat-Loy 63000CT bieten dagegen herausragende Transparenz, Reinheit und elektrische Leitfähigkeit.

Darüber hinaus weist die auf Polycarbonatlegierung basierende Auslegung eine Schlagzähigkeit auf, die 20 Mal höher als die anderer auf dem Markt erhältlicher Werkstoffe ist.

Der neue Werkstoff kann außerdem so eingefärbt werden, dass nahezu jeglicher Farbton erreicht wird, einschließlich einer Reihe Spezialpigmenteffekte. Die Werkstoffe der Reihe UPT Stat-Loy 63000CT eignen sich hervorragend für Schutzvorrichtungen für Fotomasken und Wafer, Chip-, MEMS- und Retikelbehälter sowie Vorrichtungen zum Transport bei der Verarbeitung.

Bild: MEMS-Behälter von TAC Carrier aus UPT Stat-Loy* Werkstoffen von SABIC Innovative Plastics

SABIC Innovative Plastics, Bergen op Zoom, Niederlande

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