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파티클(particle) 생성이 거의 없고 에칭 저항성이 우수한 반도체용 FFKM | 파카하니핀 코리아

 FFKM Offers Low Particle Generation and Extreme Etch Resistance - silicon wafer - Parker O-Ring and Engineered Seals Division

 

반도체 제조 분야에서는 성능 요건의 강화로 회로는 갈수록 작아지고 웨이퍼 결함에 대한 민감도는 높아지는 현상이 일어나고 있습니다.

이와 함께 제조 과정의 단계가 복잡해지고, 툴(tool)의 활용도 또한 증가해 각 과정마다 결함이 발생할 여지도 커졌습니다. 결함의 원인을 찾아내 해결하는 일은 어렵고 지루하지만, 웨이퍼 수율 향상을 위해 반드시 필요한 공정입니다.

 

 

 

오염의 영향

결함에 특히 취약한 부분 중 하나가 반도체 FAB 공정의 툴 안에 있는 씰입니다. 증착과 에칭, 세척 공정에 모두 사용되는 플라즈마는 강한 화학약품을 이용하는데, 여기서는 고강도 과불화 씰링 컴파운드조차도 견디기가 녹록치 않습니다. 반도체 업계에서는 파티클 생성이 거의 없고 에칭 저항성이 좋은 씰 재료가 선보이고 있으나 씰 재료로 인한 결함이나 고장의 위험은 여전히 줄어들지 않고 있습니다.

 

파카 ULTRA 장점

파카 UltraTM FF302 퍼플루오로엘라스토머는 CVD와 에칭 분야에서 성공을 입증해 동급 최고의 자리에 오른 제품입니다. 일반적으로 반도체 분야의 씰 재료는 파티클 생성이 거의 없고 강한 에칭 저항성 중 한 가지에 최적화되어 있지만 Ultra FF302는 두 가지 속성을 모두 지니고 있습니다. 시험에 따르면 Ultra FF302는 강한 플라즈마 화학약품과 만나도 부식이 크지 않습니다. 현재 최고 수준의 탄성중합체보다도 낮은 수준입니다. (아래 그림 1은 O플라즈마에 노출시켰을 때 여러 가지 에칭 저항성 퍼플루오로엘라스토머의 부식 정도를 비교한 것입니다.)

  • Perfluoroelastomer 75 Durometer O-링 (FF302-75) 시리즈 제품 보기

 

세미콘코리아_반도체_전시회_파카코리아_씰_Seals_그래프

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

그림 1 

 

파카 Ultra FF302은 실험실에서 우수한 결과를 보였을 뿐만 아니라 그 동안 반도체 FAB 공정에서도 큰 성공을 거뒀습니다.

예를 들자면, 외국의 한 반도체 공장은 NF3 및 O2 플라즈마 세척으로 SiH4 증착을 하는 고밀도 플라즈마 화학 기상 증착(HDP-CVD) 공정에서 업계 최고의 씰이 줄줄이 에칭되는 문제를 겪고 있었습니다. 경쟁사 제품(경쟁사 I, 그림 2)은 씰 부피의 약 20%가 심각하게 저하되는 현상이 나타났습니다. 반면, FF302 O링은 같은 기간에 툴의 가장 자극적인 곳에서도 부식이 전혀 일어나지 않았습니다. (아래 그림 2는 HDP-CVD 공정에서 각종 FFKM O링의 풀 PM(60k 웨이퍼) 후 단면을 보여주고 있습니다.)

세미콘코리아_반도체_전시회_파카코리아_씰_Seals_경쟁사

그림 2 

 

반도체 공장의 운영자라면 이 같은 부식이 이 FAB 공정만의 문제가 아님을 알고 있을 것입니다. 실제로 파카는 이런 부식 문제를 겪고 있는 FAB과 기업을 많이 목격하였습니다.

씰링 재료는 어떤 에칭에서든 견딜 수 있어야 합니다. 때로는 물리적, 화학적 에칭 때문에 탄성중합체의 폴리머 요소가 떨어져 나가기도 합니다. 이 경우 거친 유기성 또는 무기성 필러가 발생하거나 큰 입자가 이탈하기도 합니다. FF302-75의 성공은 강한 에칭/세척 화학약품에서도 저항성이 크다는 사실을 보여줍니다. 이 같은 이유로 비용의 절감을 위해 파카 Ultra FF302를 선택하는 툴 소유자가 늘고 있습니다.

 

Perfluoroelastomer Materials: FFKM Traits Tailored to Your Specific Application Needs, O-rings, Parker Hannifin, O-Ring Division

 

Ultra FF302의 소재인 FFKM(Perfluoroelastomer Material)은 매우 깨끗한 특성을 갖고 있어, 다양한 화합물을 사용하는 반도체 공정의 청결한 환경에서 사용이 적합합니다. 파카 ULTRA 컴파운드는 FFKM의 탁월한 특성을 최대한 활용할 수 있도록 특정 용도에 맞는 퍼플루오로엘라스토머 소재입니다. 가장 독특하고 탁월한 파카 ULTRA 재료의 특징을 살펴볼까요?

 

 

 

강한 내 화학성

스팀 및 아민과 같이 강한 화학 물질에 사용 가능한 씰을 선택하는 것은 어려운 과정 일 수 있습니다. 이러한 화학 물질은 대부분의 엘라스토머에서 분해를 일으켜 씰 변형을 일으킬 수 있기 때문입니다. 파카 ULTRA 컴파운드 FF580FF582 컴파운드는 내 화학성이 가장 우수하여 거친 환경에서도 연속 작동이 가능합니다. 이것은 각각 75와 90 듀로미터의 경도이며, 동급 최고의 베이스 및 스팀 저항성을 나타내며 다양한 용제와의 호환성도 뛰어납니다. 두 화합물 모두 뛰어난 내 압축 강도를 가지며, 최대 작동 온도는 275 ° C입니다.

  • Perfluoroelastomer (Ultra® FFKM), 경도 75 O-링, Low & High Temperature (FF580-75) 제품 보기
  • Perfluoroelastomer (Ultra® FFKM), 경도 90 O-링, Low & High Temperature (FF582-75) 제품 보기 

 

 

최고의 열 안정성

높은 구동 온동에서 긴 수명이 요구되는 까다로운 시스템에 파카 ULTRA FF200을 추천합니다. 탁월한 내열성과 뛰어난 압축 영구 변형 저항성으로 FF200은 320 ° C의 온도에서도 지속적으로 밀폐 가능합니다. 표준 FFKM 인 FF200은 유기 및 무기산, 케톤 및 기타 다양한 화학물질에 우수한 내 화학성을 보여줍니다. FF200 소재는 AMS 7257의 인증 제품 목록에 포함되어 있어 많은 항공 우주 엔진 애플리케이션에도 이상적인으로 적용할 수 있습니다.

 

최고의 저온 성능

전통적인 FFKM 재료는우수한 내 화학성과 내열성을 가졌지만, 일반적으로 저온 성능이 부족합니다. 표준 FFKM의 작동 온도 리미트는 -15 ° C입니다. 가장 인상적인 파카 ULTRA 컴파운드 중 하나인 FF400 화합물을 사용하면 -40 ° C까지 낮은 온도를 견딜 수 있으며, 낮은 작동 온도와 함께 내 화학성 및 고온 적응성까지 필요한 경우 ULTRA 화합물을 선택할 수 있습니다.

  • Perfluoroelastomer (Ultra® FFKM), 경도 80 O-링, Low & High Temperature (FF400-80) 제품 보기
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Parker's Perfluoroelastomer Materials: FFKM Traits Tailored to Your Specific Application Needs, O-ring, o-rings, Parker Hannifin, O-Ring Division

 

왜 Parker ULTRA인가?

극한의 환경에서는 가장 진보된 밀폐 씰 기술이 필요합니다. 고온 또는 저온, 화학 약품의 공격, 높은 청결도 등 파카 ULTRA 컴파운드는 각각을 위한 솔루션을 제공합니다. 파카의 씰 엔지니어는 엘라스토머 기술의 한계를 뛰어 넘는 새로운 개발에 지속적으로 노력하고 있습니다.

 

파카 ULTRA Material의 또 다른 장점은 가용성입니다. 생산 요구 사항을 충족하도록 부품을 신속하게 생산할 수 있습니다. 퍼플 루오로 엘라스토머 소재의 고유 한 특성으로 인해 표준 그랜드 디자인은 일반적으로 극한 조건에 적합하지 않습니다. 파카 애플리케이션 엔지니어는 씰 적용 설계를 통해 우수한 설계 기법을 적용할 수 있습니다.

 

 

 

이번 블로그 기사 작성에 엄태승 부장(Seal Sales Manager, 파카하니핀 코리아)이 도움을 주셨습니다.

이메일 : tsuhm@parker.com

파카코리아 제품 보기 : http://ph.parker.com/kr/ko/products

파카코리아 문의처 : parkerkr@parker.com

 

 

 

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