利用碳纖維奈米管技術,能強化現今的運輸盒解決方案,Entegris 開發出 STAT-PRO 9000 碳纖維奈米管,增強 PEEK碳化合物運輸承載盒解決方案,以更高價值的 PEEK 運輸承載盒,來滿足半導體市場的需求。半導體製造商要求可混合運行 (高度互通於現有的運輸承載盒安裝基礎)、價位降低的運輸承載盒解決方案,其效能應等同於 (或優於) 傳統的PEEK運輸承載盒解決方案;新一代 STAT-PRO 9000 運輸承載盒採用混合運行解決方案,可滿足日益增長的市場需求,而且效能與價格都優於傳統 PEEK 運輸承載盒。
相較於傳統 PEEK 運輸承載盒解決方案,STAT-PRO 9000 新一代運輸承載盒可嚴格控制表面電阻的波動,提供出色的靜電放電保護,並改善了抗磨損性及吸濕性,達到極低的釋氣有機分子污染等級,且在極高溫之下也有良好的彎曲和拉伸強度。Rossi表示,「能夠實現上述優勢並且提升效率,應歸功於我們正在申請專利的材料,其生產製程均受到嚴格控管。」Stat-Pro 9000 運輸承載盒適用於所有晶圓大小。
下圖表列出 STAT-PRO 9000 運輸承載盒的特性以及在半導體製程中的優勢。
Entegris 已對三種不同的 Entegris 材料進行動態機械熱分析 (DMTA) 測試:STAT-PRO 9000 (在下圖中稱為 SP9000)、碳纖維填充的聚對苯二甲酸丁二醇酯 (PBT - Entegris 商標名稱 FluoroSentry) 和碳粉填充的聚丙烯 (Entegris 商標名稱 STAT-PRO100;在圖中稱為 SP100)。下圖以溫度函數顯示材料強度。對於每種材料,Entegris 運輸承載盒產品在半導體產業表現出眾,並提供優異的投資回報 (對於 STAT-PRO 100 和 FluoroSentry 而言,超過 20 年)。然而,對於試圖在關鍵半導體製程中提高運輸承載盒效能的客戶而言,STAT-PRO 9000 運輸承載盒解決方案大幅提高了機械強度和溫度效能。
如前所述,STAT-PRO 9000 運輸承載盒可透過下列特性實現極低的晶圓污染率,包括:(1) 在各種連續使用和晶圓置入溫度範圍內具有出色的尺寸穩定性 (機械性能),提供精確、可靠的製程機台/AMHS 介面以及精確且可預測的晶圓位置,以確保晶圓運輸符合要求,進而將微粒產生/晶圓污染減至最少,(2) 臨近晶圓 (如有機物氣體釋放、陽離子、陰離子) 的晶圓運輸承載盒材料具有極低的分子污染等級,和 (3) 極好的抗磨損性,進而可減少晶圓表面上的磨損/微粒產生。
對於使用傳統 Entegris STAT-PRO 3000 運輸承載盒的客戶而言,運輸承載盒並不會讓客戶增加額外成本。實際上,對這些客戶而言,相比 Entegris STAT-PRO 3000 運輸承載盒,購買 STAT-PRO 9000 運輸承載盒解決方案的價格更低。
對於有興趣將其運輸承載盒安裝基礎從較低效能/經濟層的運輸承載盒升級至 STAT-PRO 9000 運輸承載盒的其他半導體客戶而言,可能會增加單位成本。該額外成本預計將會被大幅提升的效能所帶來的效益快速抵消,包括運輸承載盒的一般使用壽命:聚丙烯 (1 年),聚對苯二甲酸丁二醇酯 (PBT) (2 年),STAT-PRO 9000 (5 年)。
最後,STAT-PRO 9000 運輸承載盒的設計可與客戶現有的運輸承載盒進行混合運行 (高交互操作性)。因此,客戶可在經過一段時間後或在預算允許的情況下,將運輸承載盒安裝基礎慢慢轉移為 STAT-PRO 9000 運輸承載盒安裝基礎;無需進行大規模轉換。
(本文作者為Entegris資深製程經理)