Con una conductividad extremadamente baja, los materiales dieléctricos se utilizan para aislar los elementos conductores entre sí. Los dieléctricos intralámina (ILD) típicos son el dióxido de silicio (a-SiO2:H), que puede doparse (C o F) o hacerse poroso para reducir su constante dieléctrica (k).

El grabado dieléctrico es un proceso clave en la producción de dispositivos y circuitos semiconductores. Durante el procesamiento de las obleas, se graban en el ILD vías (caminos verticales a través de capas dieléctricas) o zanjas (ranuras utilizadas como parte de la estructura de un dispositivo) antes de limpiarlas y rellenarlas con un conductor. Estos procesos de creación de patrones forman circuitos microscópicos a medida que se repiten.

El grabado dieléctrico se utiliza tanto en la parte delantera como en la trasera de la línea de procesamiento de obleas; en la primera se determinan las características del dispositivo, mientras que en la segunda se crean las conexiones para alimentar los dispositivos o el embalaje.

Retos del grabado dieléctrico

Como los transistores y condensadores de los chips son cada vez más pequeños, necesitan constantes dieléctricas más bajas para mantener velocidades de conmutación rápidas. Unas características más pequeñas implican un mayor número de pasos necesarios para el grabado dieléctrico, ya que los procesos de creación de patrones se repiten varias veces. Muchos de estos procesos implican productos químicos altamente reactivos e iones de alta energía que bombardean la superficie de la oblea para crear los orificios, las vías y las zanjas. Para garantizar que los dispositivos y las piezas de ingeniería sean seguros y funcionen correctamente durante el proceso de grabado, es imprescindible contar con una solución de sellado duradera y muy resistente.

En las herramientas de grabado dieléctrico, las juntas se utilizan normalmente en los sellos de las cámaras, los puertos de entrada y salida de gas, las puertas de las cámaras y los mandriles para obleas. La protección contra el plasma infundido con oxígeno es clave en muchos entornos de cámaras de grabado, que a menudo descomponen los materiales no resistentes y provocan partículas nocivas, lo que da lugar a virutas defectuosas. La junta debe ofrecer una resistencia química superior, una generación mínima de partículas en el plasma y una larga vida útil para minimizar el mantenimiento y el tiempo de inactividad.

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Para proteger los componentes críticos en el proceso de grabado dieléctrico, Greene Tweed recomienda Chemraz® XPE, un elastómero avanzado con una excelente capacidad de plasma de oxígeno y resistencia a la erosión, el agrietamiento y la formación de partículas. Este material ofrece a la industria de semiconductores una alternativa a los productos heredados conocidos por erosionarse rápidamente en un entorno de oxígeno. Con una excelente resistencia a los plasmas de O2, XPE ayuda a las plantas de semiconductores a aumentar el rendimiento de los chips y maximizar la producción, minimizando al mismo tiempo la pérdida de peso del producto. Chemraz® XPE es versátil y muy resistente; puede utilizarse en juntas de válvulas de hendidura y cámaras, ventanas de punto final, juntas de entrada/salida de gas, juntas de válvulas de compuerta y aislantes, juntas de sistemas de suministro de reactivos, juntas de tapas de cámaras de reacción, etc. Las juntas XPE, que ya se utilizan en diversos equipos de grabado dialéctrico y procesos de producción avanzados de todo el mundo, han proporcionado a muchos clientes un mayor MTBR (tiempo medio entre reparaciones) para reducir el tiempo de inactividad y los costes de mantenimiento.

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