Engineered Material Solutions

Fralock Holdings 패밀리





Interface Products
- Seals 및 Gaskets
- 열차단 파트 (Thermal Blocker)
- 열확산 파트 (Thermal Spreaders)
구분 | 내용 |
---|---|
실리콘 캡슐 Metal (Al) 호일 | 열 전달/확산. 챔버 내부 플라즈마에 노출 – Qpad |
실리콘 젤 / Gap 필러 | Edge Ring 열 전달/확산. 챔버 내부 플라즈마에 노출 – Silicone Gel sheet |
압축성 Graphite 호일 | 열 전달/확산. 챔버 상,하단에 사용. 챔버 외부에 사용 |
폴리이미드, Cirlex® | 열 차단 (Up to 350C). 챔버 외부에 사용 – Cirelx® Gasket |
테플론 캡슐 폴리이미드 | 열 차단 Seal & Gasket. 플라즈마 노출에 보호 |
-
< ETCH / CVD 챔버 >
실리콘 캡슐 메탈 (알루미늄) 호일- 열확산용
이슈사항
실리콘 캡슐 알루미늄 호일 재료의 특성
고려사항
- 진공챔버내 (특히, Dielectric Oxide etch의 경우) 샤워헤드와 냉각플레이트 사이의 열전달 불량
- 샤워헤드의 불균일한 열분포
- 샤워헤드와 냉각플레이트 사이 열확산용 제품 적용
- 플라즈마 노출에 적합한 압축성 재료
- 6-12mil inch (0.15~0.3mm) 사이의 실리콘 캡슐 알루미늄 호일 사용 – Qpad
- 샤워헤드와 냉각플레이트 사이에 적용. 기타 일반적인 사용 위치에 적용 가능
- 두께 : 0.006”(0.15mm), 0.009”(0.23mm) 및 0.12”(0.3mm)
- 색상 : 검정
- 강도 : 93 Shore A
- 전기적 특성 : 무절연 (Non-insulating), 102 ohm-meter
- 사용가능 온도대 : 최대165도
- 열전도성 : 2.5 W/m-K
압력 [psi] | 10 | 25 | 50 | 100 |
---|---|---|---|---|
TO-220 Thermal performance (°C/W) | 2.44 | 1.73 | 1.23 | 0.05 |
Thermal Impedance (°C-in2/W) | 0.52 | 0.3 | 0.22 | 0.15 |
- 실리콘 캡슐 알루미늄 호일은 소모성이며 정기적인 PM때 교체가 요구됨
- 챔버 내부에 전기와 열전도성이 필요한 곳에 적합한 재료
- 견적 및 주문관련 요청사항에 대해서는 Fralock 파트넘버 FR10297 참고
실리콘 젤 / Gap 필러 - 열확산용
이슈사항
- 공정 챔버 내에는 금속-금속 인터페이스 및 기타 전도성 부품사이에 에어갭 또는 베리에이션으로 인해 열전도가 제한적으로 이루어짐
- 부품 간의 열전달 불량으로 온도의 불균일성 및 과도한 열이 발생
- 열전도 지연으로 인해 공정 시간이 늘어나거나 불균일성이 심해짐
- 열확산 제품 적용
- 내 플라즈마 성을 갖고 빈 공간을 채우는데 용이한 압축성이 뛰어난 재료
- 첨가제를 추가하여 열전도율이 개선된 실리콘필러를 사용하면 공간을 메우고 열지연을 최소화하여 열을 확산함
- 일반적으로 Etch 균일성을 개선하는 Edge Ring의 열 불균형을 최소화하기 위해 Edge Ring 하부에 적용
실리콘 젤 / Gap 필러 재료의 특성
- 두께 : 다양한 폭, 0.2mm부터 1.27mm
- 색상 : 흰색 혹은 회색
- 강도 : 52-70 Shore A
- 전기적 특성 : 절연, 10-2 ohm-meter 범위
- 사용가능 온도대: 최대 150 – 200도
- 열전도성 : 1.5 – 13 W/m-K
- 실리콘 필러는 전기 절연재입니다.
- 해당 재료는 Edge Ring 하부에 고정할 수 있도록 접착이 가능하며 쉽게 배치할 수 있도록 캐리어와 함께 제공됨
- 견적 및 주문관련 요청사항에 대해서는 Fralock 파트넘버 FR10265 참고
압축성 Graphite 호일 (Grafoil) – 열확산용
이슈사항
- 프로세스 챔버 주변에는 플라즈마에 노출되지 않는 금속 인터페이스와 기타 전도성 부품 사이에 에어갭 또는 공차로 인해 열전도가 제한되는 문제가 존재함
- 부품 간의 열전달 불량으로 불균일성 및 과도한 열이 발생
- 열전도 지연으로 인해 공정이 느려지거나 불균일성이 심해짐
- 열확산 제품 적용
- 플라즈마 노출이 안되는 빈 공간을 채우는데 용이한 압축성이 뛰어난 재료
- 약간의 압축성과 우수한 열전도율을 가진 그라파이트는 에어갭의 간격을 채우고 열 지연을 최소화하여 열을 확산시키는 역할을 함
- 일반적으로 플라즈마 노출이 없는 챔버 외부에서의 열전달을 위해 히팅 플레이트와 냉각 플레이트 사이에 사용함
압축성 Graphite 호일 재료의 특성
- 두께: 최소 0.005” (0.12mm) 단위로 0.03”(0.76mm) 까지 제작 가능
- 두께 공차: +/- 0.05mm
- 색상: 검정
- 강도: 90-95 Shore A-2
- 전기 저항도: 8x10-6 ohm-m in X-Y, 15000x10-6 in Z
- 사용가능 온도대: 최대 450도 (대기기준)
- 열 전도도: 140 W/m-K in XY, 5 W/m-K in Z
- 공정 챔버 외부에서 사용
- 볼트, 구멍, 패턴 등 다양한 조건에 맞게 가공가능
- 전기 저항이 매우 낮은 열확산용 부품에 적합한 재료
- 견적 및 주문관련 요청사항에 대해서는 Fralock 파트넘버 FR10420-XX 참고
Cirlex® – 열차단용
이슈사항
- 공정 챔버 내부 및 주변등 많은 부분에 히터를 사용하기 때문에 동시에 열 차단부품도 필요합니다.
- 일부 공정 챔버 히터는 열이 "단방향"이어야 하지만 반대방향으로도 열이 전달되어 비효율적으로 낭비하게 됨
- 금속 및 공기틈이 열차단 역할을 제대로 못함
- 히터가 단방향으로 제작되지 않아 에너지를 낭비함
- 챔버 내부와 외부에서 Cirlex는 공기 및 금속보다 더 효율적으로 열차단 역할을 하며 금속보다 비용이 더 낮음
- Fralock은 Cirlex의 독점 제조사이며 원하는 모양에 맞게"맞춤형" 두께, 모양으로 열차단 부품 제공 가능함
- 일반적으로 Unidirectional Heater의 경우 샤워헤드 히터 위 또는 웨이퍼 척 히터 아래에 적용 중
Cirlex® 재료의 특성
- 색상: 갈색
- 화학적 비활성
- 열 전도성: 0.17 W/m-K
- 유전체 강도: > 2790 V/mil
- 두께: 0.004” (0.102mm) ~ 0.125” (3.175 mm), 다양한 두께와 디자인으로 제작 가능
- 참조. 일반 Kapton film의 경우, 0.005”, 0.01”, 0.02” 두께의 Polyimide 만으로 제작 가능
- 두께 공차: +/- 5%
- 사용가능 온도대: -269도 부터 351도
- UL94V-0 가연성 및 NASA outgassing requirement 사항 충족
- 볼트 구멍 패턴에 맞게 쉽게 가공 가능
- 챔버 내부와 외부에서 열 차단이 가능
- 견적 및 주문관련 요청사항에 대해서는 Fralock 파트넘버 Fralock Cirlex 참고
테플론 캡슐 폴리이미드- 열차단 Gasket & Seal
이슈사항
- 테플론 Shim은 Etch 및 CVD 챔버에 플라즈마 저항용 부품으로 사용되어 챔버를 보호하지만 시간이 지날수록 온도에 따라 경화 및 기타 현상으로 인해 자주 교체해야하는 비용부담이 발생함
- 200C의 비교적 낮은 녹는점 및 테플론의 경화로 구조적 Integrity 손실 발생
- 테플론의 화학 및 플라즈마 저항성 및 구조적 Integrity 개선
- 테플론 캡슐 폴리이미드는 테플론의 플라즈마 저항과 폴리이미드 코어의 강성을 이용하여 해당 이슈를 해결함 (교체 주기 연장)
- 일반적으로 플라즈마 저항을 위해 챔버 내부에서 사용됨
테플론 캡슐 폴리이미드
-
두께:
- Polyimide core .020-.025” (0.5~0.6mm)
- Teflon outer cover 0.002” (0.05mm)
- Total .020-.030” (0.5~0.7mm) - 색상: 흰색
- 강도: 98 Shore A
- 전기적 특성: 절연
- 열 전도성: 비전도성
- 사용가능 온도대: 최대 250도
- 일반적으로 테플론 Shim을 사용하는 위치에 부품수명을 늘리기 위해 폴리이미드 코어를 적용한 테플론 캡슐 폴리이미드로 대체
- 전기 및 열 비전도성이 필요한 챔버 내부에 적용가능
- 아래 그림과 같이 부품을 원하는 복잡하고 다양한 디자인에 맞게 절단가능
- 견적 및 주문관련 요청사항에 대해서는 Fralock 파트넘버 FRXXXX 참고