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Untersuchungen von Reinheitssystemen zur Herstellung von Halbleiterprodukten

 
: Schließer, J.

Berlin u.a.: Springer, 1999, 123 S.
Zugl.: Stuttgart, Univ., Diss., 1998
IPA-IAO Forschung und Praxis, 281
ISBN: 3-540-65560-3
Deutsch
Dissertation
Fraunhofer IPA ()
Halbleiter; Halbleiterfertigung; Integrales Reinheitssystem; Mikroelektronik; Mikromessystem; Produktionssystem; Produktionsumgebung; Qualifizierung; Qualifizierungskonzept; Qualitätsentwicklung; Reinheitssystem

Abstract
In der Mikroelektronik zeichnet sich bezüglich der luftgetragenen Partikelverunreinigungen eine Entwicklung in Richtung höherer Reinheitsanforderungen an die unmittelbare Produktumgebung ab. Die derzeitig eingesetzten Produktionssysteme mit ihren reinheitsrelevanten Komponenten wie Produktionsumgebung, Fertigungsgeräte und Transport werden diesen Anforderungen an höchste Reinheit nicht gerecht. Diese reinheitsrelevanten Komponenten werden nicht als ein ganzheitliches System zur Erzeugung einer reproduzierbaren durchgängigen Reinheit betrachtet. Weiterhin fehlt ein Qualifizierungsverfahren, mit dem ein Gesamtsystem überprüft werden kann. Eine Analyse bestehender Komponenten der Produktionssysteme für "reine" Anwendungen zeigt, daß entsprechende Defizite in der Anwendung als ein ganzheitliches System zur Erzeugung einer reproduzierbaren durchgängigen Reinheit auftreten. Die Partikelreinheit der Luft in der atmosphärischen Produktumgebung wird durch die herrschenden Strömungsverhältnisse im System maßgeblich beeinflußt. Kenntnisse zur Reduzierung der Störeinflüsse durch die Fertigungsgeräte und -anlagen auf die Strömungsverhältnisse im Bereich der Produktumgebung sowie Maßnahmen zur Auslegung der Strömungsverhältnisse sind nicht vorhanden. Weitere Defizite existieren im Bereich der Produktübergabe aus den eingesetzten Transporthilfsmitteln. Auf der Basis der in der Analyse festgestellten Schwachstellen werden die Anforderungen an die Komponenten eines "Integralen" Reinheitssystems abgeleitet und durch Variantenbildung das "Integrale" Reinheitssystem entwickelt. Eine reinheitssystemgerechte Produktübergabestation sowie die Möglichkeit zur Bestimmung thermischer Einflüsse auf die Erstluftströmung zur Auslegung der Reinheitssysteme bilden die Defizite des konzipierten Gesamtsystems. Lösungen dafür werden mit Hilfe von Versuchsaufbauten und Untersuchungen konzipiert und entwickelt. Durch die Entwicklung dieser fehlenden strömungstechnischen Komponenten wird die Möglichkeit geschaffen, zukünftig ein "Integrales" Reinheitssystem zur Verfügung zu stellen. Zur Qualifizierung der Reinheitssysteme ist weiterhin die Entwicklung eines Qualifizierungsverfahrens erforderlich, mit dem Partikelkonzentrationen auf Produktoberflächen bestimmt werden können. Experimentelle und theoretische Untersuchungen dazu liefern eine Reihe grundsätzlicher Ergebnisse, die zur Entwicklung eines Auswertealgorithmus und der Qualifizierungsmethode notwendig sind. Die Eignung der entwickelten strömungstechnischen Komponenten für "Integrale" Reinheitssysteme sowie das Verfahren zur Qualifizierung von Reinheitssystemen werden anhand von Beispielen aus der industriellen Praxis für höchste Reinheitsanforderungen in der Halbleiterproduktion, bei der Neuentwicklung eines Fertigungsgerätes zum Reinigen und Ätzen sowie an einer Fertigungsanlage zum Belacken und Entwickeln nachgewiesen. Das Ziel, ein "Integrales" Reinheitssystem zu entwickeln, wurde im Rahmen der durchgeführten Analysen, Entwic klungen und Untersuchungen erreicht. Die in der Arbeit beschriebenen Verfahren und Abläufe zur Auslegung von strömungstechnischen Komponenten dienen der Auslegung von Reinheitssystemen für höchste Anforderungen in der direkten Produktumgebung. Die entwickelten Vorgehensweisen können auch auf andere Produktionen für "reine" Anwendungen, z.B. CD-Fertigung, Pharmazeutische Produktionen etc., angewendet werden.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/PX-58497.html