PEEK在CMP保持环中的应用优势

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CMP(化学机械平坦化)保持环是确保晶圆在抛光过程中稳固定位在抛光台上的关键部件,帮助在整个晶圆表面上均匀分布压力以保证抛光的一致性和质量,并减少因晶圆边缘处压力不均而导致的缺陷,从而提高整体抛光效果。

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保持环长期处在复杂工况中:

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所以它的材料不仅要“能用”,还要耐磨、稳定、低污染。

在众多工程塑料中,PEEK(聚醚醚酮)逐渐成为主流选择之一。

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从性能指标来说,如上图直观的结论是PEEK的耐磨性约为PPS的两倍,使用寿命提升2倍,低的磨损量降低了高分子磨屑对产品质量的影响风险,得到更高的产品品质。

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01
粘着摩擦
—— 粘在一起的拉扯 ——

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是指聚合物表面通过分子间作用力(如范德华力、氢键或偶极相互作用等)发生相互作用,作用力越强,摩擦力就越大。

高表面能聚合物(如含-COOH或-OH基团的材料)通常摩擦系数更高。而PEEK的表面能适中,约41 mJ/m²,可有效降低粘着摩擦。

02
机械啮合
—— 卡 住 的 摩 擦 ——

是指粗糙的聚合物表面会相互嵌合、阻碍相对运动,从而增大摩擦力。

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PEEK分子链含大量苯环(具有极高的刚性和化学惰性),使得其在与对磨面摩擦发生机械啮合时,不易被切断。

且PEEK分子链中含有大量柔性的醚键(C-O-C),醚键给分子链提供了一定程度的柔韧性,使PEEK在啮合应力下发生一定的弹性形变,而非分子链断裂和拉出导致脆性剥落。

同时在啮合过程中,晶区承担主要载荷,非晶区吸收和消耗啮合产生的应变,使其具有良好的耐久性。

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低摩擦系数降低了摩擦热的产生和剪切应力,使其在滑动接触中能量损耗小,磨损速率低。

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低磨损使使用寿命更长,可减少更换频率和停机时间,降低设备维护成本和更换配件带来的质量一致性风险,节约成本。

针对CMP保持环应用场景,我们推荐:

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其耐磨性与洁净度方面均经过专项优化,满足半导体制造对材料的严苛要求。

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