Produktionsprozesse im Reinraum

ReinRaumTechnik - Die wachsenden Anforderungen durch immer leistungsstärkere Produkte setzen eine zunehmende Packdichte integrierter Schaltungen und Reaktionstechniken voraus. Die diesen zugrundeliegenden Produktionsprozesse sind oft sehr kritisch und verlangen maximale Stabilitätskriterien an ihre Umgebung.

Nebst chemischer Reinheit der Prozessluft sind physikalische Parameter wie Temperatur, relative Luftfeuchte, Schall und Druck im Fokus der Prozessumgebung, die sich im Einzelnen empfindlich auf die sensiblen Prozesse auswirken. Kleinste Abweichungen vom nominalen Wert führen zu Verschiebungen, die die Funktionalität des Produkts erheblich beeinträchtigen können.
Sensible Produktionsprozesse werden durch kontrollierte Umgebungsbedingungen (Controlled Environments) stabilisiert. Die Randbedingungen hierfür leiten sich von den Anforderungen der Prozesse ab und werden auf die physikalisch-chemischen Parameter abgebildet. Die Stabilisierung in Nano-Applikationen erfolgt u.a. am umgebenden Fluid, zumeist an Luft. In Abhängigkeit der Luftqualität am Einlass wird diese durch ein Regelkonzept so aufbereitet, dass die erforderlichen Stabilitäts- und Reinheitskriterien gewährleistet werden. Mittels chemischer Filter (AMC) lassen sich neben mechanischer Filtration von Partikeln (bis ISO Klasse 1) die in Luft gelösten chemischen Verbindungen (Säuren, Basen, VOC, etc.) mit einem Abscheidegrad von bis zu 99 % eliminieren, um Verunreinigungen und Ablagerungen am Substrat entgegenzuwirken. Die Stabilisierung der physikalischen Parameter ist individuell an die Sensitivität der Prozesse gekoppelt. Sehr empfindliche Produktionsprozesse werden daher in abgeschlossenen Klimakammern durchgeführt, die den gesamten Kundenprozess umgeben und diesen gleichmäßig auf Temperatur und Luftfeuchte konstant halten. Aufgrund spezieller Spezifikationskriterien und individueller Geometrien der Prozesseinheit werden diese Klima-kammern in Konstruktion und Performance kundenspezifisch zugeschnitten mit dem Vorteil, alle relevanten Parameter optimal aufeinander abzustimmen. Auf diese Weise werden beispielsweise Temperaturstabilitäten von ± 8 mK/h (zeitlich), bzw. örtlich von ± 5 mK(A) realisiert, die durch eine hochsensitive Temperatursensorik mit einer Auflösung von ΔT=100µK detektiert und geregelt werden. Analog hierzu wird die relative Luftfeuchte bis zu ± 0,3 %/h bei einem laminaren Airflow von v=0,3 m/s stabilisiert. Alle genannten Spezifikationen setzen Vorgaben an den Aufstellraum sowie an das Design der Klimakammer voraus.
Für alle Produktionsprozesse bietet die M+W Products Lösungen für ein kontrolliertes Prozessklima an. Mit einem umfangreichen Standardprogramm bieten sich Möglichkeiten, adaptive Lösungen für alle temperatur-, feuch-te-, schall- und reinheitskritischen Herstellungs-prozesse zu finden.
Weitere Kernkompetenzen der M+W Products finden sich in der umfassenden Spurenanalytik fluider Medien. Anhand unterschiedlichster Messmethoden (GC, IC, ICP-MS, usw.) können chemischen Verbindungen identifiziert und im sub-ppb-Bereich quantifiziert werden. Eine Besonderheit bieten moderne Analyse-methoden, anhand derer sich Partikel, Keime und eine Vielzahl von organischen und anorganischen Verbindungen hochpräzise bestimmen lassen, wie sie beispielsweise bei der Überwachung von Reinstwasser eingesetzt werden.
Davon leitet sich ein Schwerpunkt in der Herstellung von Reinstwasserversorgungssystemen ab, die sich durch höchste Temperaturstabilitäten von ΔT= ± 500 µK auszeichnen und in der Immersionstechnologie der optischen Lithographie ihre Anwendung finden.