Verborgene Kontaminationsquellen in elektronischen Reinräumen
Im Zeitalter der 28-nm- und fortschrittlicheren Halbleiterfertigung haben die Anforderungen an das Design, die Produktion und die Verpackung integrierter Schaltkreise ein beispielloses Niveau erreicht. Während sich viele auf sichtbaren Staub konzentrieren, gefährden häufig mehrere „versteckte“ Kontaminationsquellen die Ertragsraten.
1. Elektromagnetisches Rauschen (EMI)
Elektromagnetisches Rauschen, das durch Hochstromkabel (z. B. in Oxidationsöfen), hochfrequente Schwingungen und elektromagnetische Schalter erzeugt wird, kann die Scangenauigkeit von Elektronenstrahlgeräten erheblich beeinträchtigen. Die Auswirkung ist umgekehrt proportional zur Entfernung von der Quelle.
2. Mikrovibration
Mechanische Vibrationen von Vakuumpumpenmotoren und anderen Geräten können über den Boden auf hochpräzise Lithographie- oder Mikroskopiewerkzeuge übertragen werden und deren Genauigkeit beeinträchtigen. Um diese Störungen zu dämpfen, ist der Einsatz von Luftfeder-Schwingungsisolatoren unerlässlich.
3. Chemische Korrosion und Säurenebel
Eine unzureichende lokale Absaugung in Säureabzugshauben führt dazu, dass Säurenebel im ganzen Raum diffundieren. Dadurch können Metallkomponenten von Innengeräten korrodieren – selbst freiliegender Edelstahl kann in chlorhaltiger Luft rosten. Die effektivste Lösung ist die Verwendung geschlossener Lüftungshauben mit ausreichender Absaugleistung.
4. Episodische Kontamination (Umzug und Wartung)
Der Standortwechsel von Geräten oder die Durchführung größerer Überholungen können dazu führen, dass die Schwebstaubzahl auf das Hundertfache ihres normalen Wertes ansteigt. Die Bewegung der Arbeiter und die Reibung der Geräte auf dem Boden wirbeln abgelagerten Staub auf. Selbst bei Teilsanierungen entstehen beim Schneiden von Materialien wie PVC oder Edelstahl feine Pulver, die sich schnell in der gesamten Anlage verteilen.
Abschluss
Solange das Personal tätig ist und die Ausrüstung läuft, werden Partikel erzeugt. Nicht alle Partikel werden über die Zirkulation von HEPA-Filtern aufgefangen; viele setzen sich auf Böden, Wänden und Geräteoberflächen ab. Eine systematische und regelmäßige Reinigung ist für die Aufrechterhaltung einer ertragreichen Halbleiterumgebung unerlässlich.
