密封合作在室内清洁方面有好处

案例研究
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Chamber Cleaning O2 NF3 Plasma | DuPont™Kalrez®密封件

飞索半导体有限公司

所面临的挑战

在竞争激烈的半导体芯片制造环境中,降低每片芯片的成本是当务之急。杜邦公司成功地与Spansion公司合作。美国德克萨斯州奥斯汀的Fab 25公司对一种o形环产品进行了评估,该产品旨在帮助HDPCVD设备在激烈的腔室清洗等离子体条件下增加正常运行时间。

由于密封性能的显著改善,Spansion公司对预防性维护(PM)计划进行了大幅度调整,从而提高了生产效率,降低了拥有成本。Spansion是全球集成电子市场最大的闪存解决方案供应商。

解决方案

对于Spansion Fab 25的设备工程师Roger Sorum来说,正常运行时间和质量是他维持竞争优势的主要职责。HDPCVD设备在处理气体(SiH4阿,2He)和室清洗等离子体(两级NF)3.和O2等离子体)创造了一个咄咄逼人的工艺环境。在IMD和STI过程中,高颗粒数和密封侵蚀和压缩设置造成的泄漏导致了密封问题。计划的PM周期为90天,但隔离阀提升密封、裂隙阀门密封和MESC端口法兰插入密封在30-60天内出现了过早密封问题。现有的o形环性能问题与物理和化学等离子体侵蚀有关,造成密封腐蚀。

更换o形环需要长达12小时才能使机器重新上线并通过晶圆认证。一些密封位置会限制单个腔室的产量,而另一些则会限制整个工具的产量。“挑战在于提高可用性,同时降低总拥有成本,”Sorum说。

Spansion求助于杜邦,以减少颗粒生成,延长密封寿命。在几个月的时间里,杜邦开发了一个原型。

在审查测试结果后,零件被生产出来与其他FFKM产品进行试验。Kalrez®9100零件在所有条件下都优于FFKM产品。杜邦和斯潘的团队一起工作,推动了卡雷兹®9100个零件的极端参数比任何人预期的都快,并促成了这一过程的成功。

关键优势

合作的主要收获如下:

  1. 在开发过程中实时主动反馈;
  2. 测试Kalrez®9100个零件在最恶劣的可能条件下;
  3. 将测试时间远远超出计划维护的时间范围,以建立一个新的、影响深远的PM限制标准,所有这些都与Spansion工艺工程协议一致。目前,Kalrez®9100继续超出正常的Spansion PM计划6倍,根据密封位置的不同,将30天的PM延长至180天。增加的设备可用性使工厂的生产能力增加了20%以上,而不需要购买和安装额外的设备。Spansion现在扩大了对Kalrez的采用®在薄膜和干式蚀刻中使用其他工具,均能获得良好的结果。

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