Halbleiterindustrie: Dichtungsinnovation für ultra-saubere Leistung

Lithographie

Die Lithographie ist einer der kritischsten und empfindlichsten Schritte in der Halbleiterfertigung. Sie erfordert außergewöhnliche Kontrolle über Umweltbedingungen, chemische Reinheit und mechanische Stabilität. Diese Anforderungen stellen besondere Ansprüche an die Dichtungsmaterialien, die in Lithographieanlagen verwendet werden.

Da selbst mikroskopisch kleine Partikel Fehler bei der Strukturübertragung verursachen können, müssen Dichtungen aus ultra-reinen Werkstoffen bestehen und eine extrem geringe Partikelerzeugung aufweisen. Die Dichtungen müssen chemisch beständig gegenüber Fotolacken, Entwicklern und Reinigungsmitteln sein und dürfen keine Stoffe auslaugen oder ausgasen, die die Prozesschemie stören könnten.

Mit dem technologischen Fortschritt und der Einführung der extremen Ultraviolett-Lithografie (EUV) als Standard steigen die Anforderungen an Dichtungsmaterialien weiter. Langfristige Zuverlässigkeit ist ein Muss.

Endeffektor-Lösungen

Endeffektoren sind wichtige Komponenten in Systemen zur Handhabung von Halbleiter-Wafern, die einen präzisen und kontaminationsfreien Transfer während der Produktion gewährleisten.
Dichtungen in Endeffektor-Systemen spielen eine entscheidende Rolle, um einen zuverlässigen Betrieb ohne Kontamination sicherzustellen. Eine geringe Partikelerzeugung ist zwingend erforderlich, um Verunreinigungen und Schäden an den Wafern zu vermeiden. Da Wafer immer dünner und empfindlicher werden, müssen Endeffektoren eine besonders hohe Genauigkeit bieten.
Dichtungsmaterialien müssen Temperaturwechseln standhalten, Anforderungen an die elektrostatische Entladung (ESD) erfüllen, gegenüber Reinigungsmitteln und prozessbedingten Rückständen beständig sein,
und dürfen sich dabei nicht zersetzen oder Stoffe freisetzen, die den Prozess stören könnten.

Advanced Packaging-Technologie

„Advanced Packaging“ in der Halbleiterindustrie bezeichnet Verfahren zur Integration mehrerer Chips oder Chiplets in ein einziges, kompaktes und leistungsstarkes Gehäuse.
Prozesse wie Die-Attach, Wire Bonding, Underfill und Verguss sind äußerst empfindlich gegenüber Partikelverunreinigungen. Dichtungen müssen aus Materialien mit extrem geringer Ausgasung bestehen – insbesondere anorganische Verunreinigungen sind kritisch. Sie müssen gegenüber organischen und anorganischen Medien beständig sein und dürfen keine Stoffe auslaugen oder sich zersetzen, die Bonding- oder Aushärtungsprozesse stören könnten.
Da die Temperaturen in der Regel über 250 °C liegen, müssen die Dichtungen thermisch stabil für den Langzeitbetrieb sein. Zusätzlich müssen die Dichtungsmaterialien antistatisch sein, um eine Ladungsbildung zu verhindern, und geringe Reibung sowie minimale Abnutzung aufweisen.