Siche­re Ent­sor­gung von Abga­sen aus der High­tech-Fer­ti­gung

Die Her­stel­lung von leis­tungs­star­ken High­tech-Pro­duk­ten, wie Mikro­chips, Pho­to­vol­ta­ik-Modu­le, Flach­bild­schir­me oder Leucht­di­oden, erfolgt in hoch­kom­ple­xen, mehr­stu­fi­gen Pro­duk­ti­ons­ver­fah­ren. Dabei ent­ste­hen in ver­schie­de­nen Teil­schrit­ten Abga­se, die direkt am Ort des Ent­ste­hens (Point-of-Use) ent­sorgt wer­den müs­sen.

Zuver­läs­si­ge Abgas­rei­ni­gung am Point-of-Use

 

Unse­re Anla­gen sind so fle­xi­bel und indi­vi­du­ell wie die Pro­zes­se unse­rer Kun­den. Der­zeit bie­ten wir Ihnen im Bereich Abgas­ent­sor­gung Tech­no­lo­gien aus vier Ver­fah­rens­grup­pen: Die Kom­bi­na­ti­on von Bren­ner und Abgas­wä­scher in einem Gerät ist eine Spe­zia­li­tät der DAS. Zu die­ser Pro­dukt­grup­pe gehö­ren die Anla­gen der ESCAPE- sowie der STY­RAX-Fami­lie. Für Pro­zess­ab­ga­se mit hohem Was­ser­stoff­an­teil kön­nen die Anla­gen der LARCH-Pro­dukt­fa­mi­lie ein­ge­setzt wer­den. Mit den Gas­wä­schern der AQU­ABA­TE-Pro­dukt­grup­pe und den SALIX-Gas­wä­schern wer­den was­ser­lös­li­che Schad­stof­fe effi­zi­ent aus Pro­zess­ab­ga­sen aus­ge­wa­schen. Die Elek­tro­sta­ti­schen Abschei­der der

EDC-Pro­dukt­li­nie nut­zen ein elek­tri­sches Feld, um auch feins­te Par­ti­kel aus Abga­sen zu ent­fer­nen. Das glei­che Prin­zip ver­wen­den die Elek­tro­sta­ti­schen Kon­den­sat-Abschei­der der Bau­rei­he JUNIPER, um flüch­ti­ge orga­ni­sche Ver­bin­dun­gen (VOCs) aus dem Abluft­strom abzu­fan­gen. Wir set­zen auf eine enge Zusam­men­ar­beit mit unse­ren Kun­den: Sie pro­du­zie­ren – und wir sor­gen mit kos­ten­güns­ti­gen Ver­fah­ren für eine siche­re und zuver­läs­si­ge Abgas­rei­ni­gung. Und: Wenn Ihre Tech­no­lo­gien sich ver­än­dern, ent­wi­ckeln wir für Sie auch unse­re Abgas-Ent­sor­gungs­tech­nik ent­spre­chend wei­ter.

CVD/MOCVD

Die che­mi­sche Gas­pha­sen­ab­schei­dung („che­mi­cal vapour depo­si­ti­on“ – CVD) wird genutzt, um auf der Ober­flä­che eines Sub­strats eine dün­ne Schicht zu erzeu­gen. Sie ent­steht durch eine che­mi­sche Reak­ti­on aus Schicht­kom­po­nen­ten, die zuvor gas­för­mig vor­lie­gen. Wird als Aus­gangs­stoff eine metall­orga­ni­sche Ver­bin­dung ein­ge­setzt, spricht man auch von metall­orga­ni­scher che­mi­scher Gas­pha­sen­ab­schei­dung („metal-orga­nic che­mi­cal vapor depo­si­ti­on“ – MOCVD).

Mit CVD-Ver­fah­ren wer­den bei­spiels­wei­se in der Halb­lei­ter­indus­trie defi­nier­te Schich­ten aus diver­sen Metal­len, Sili­zi­um­ni­trid, Sili­zi­um­oxid oder Poly­si­li­zi­um gefer­tigt. Unter den Gasen, die dabei typi­scher­wei­se zum Ein­satz kom­men, sind unter ande­rem Silan, Ammo­ni­ak, TEOS und Stick­stoff­trif­luo­rid. Spe­zi­ell zur Rei­ni­gung von Abga­sen aus CVD-Pro­zes­sen bie­tet die DAS Envi­ron­men­tal Expert GmbH die UPTIMUM- sowie STY­RAX-Pro­dukt­fa­mi­lie.

MOCVD-Ver­fah­ren wer­den unter ande­rem in der Halb­lei­ter­indus­trie sowie zur Her­stel­lung von Leucht­di­oden (LED) ver­wen­det, wo typi­scher­wei­se Was­ser­stoff und Ammo­ni­ak behan­delt wer­den müs­sen. Spe­zi­ell zur Ent­sor­gung gro­ßer Men­gen die­ser Pro­zess­ab­ga­se hat die DAS Envi­ron­men­tal Expert GmbH das Point-of-Use-Sys­tem LARCH ent­wi­ckelt.

TCO

Trans­pa­ren­te elek­trisch leit­fä­hi­ge Oxi­de („trans­pa­rent con­duc­ti­ve oxi­des“ – TCO) haben in den letz­ten Jah­ren gro­ße wirt­schaft­li­che Bedeu­tung erlangt. Die licht­durch­läs­si­gen, dün­nen Schich­ten sind wich­ti­ge Bestand­tei­le bei­spiels­wei­se von Flach­bild­schir­men sowie von Dünn­schicht-Solar­mo­du­len. Sie wer­den durch ther­mi­sches Ver­damp­fen oder aber mit bestimm­ten Ver­fah­ren der che­mi­schen Gas­pha­sen­ab­schei­dung erzeugt. Gro­ße Men­gen der hier ent­ste­hen­den Abga­se kön­nen mit­tels Bren­ner/­Wä­scher-Tech­no­lo­gie, bei­spiels­wei­se durch Ein­satz der UPTIMUM, direkt am Point-of-Use gerei­nigt wer­den.

Ätzen

Beim Ätzen („etching“) wird Mate­ri­al von einer Ober­flä­che mit Hil­fe ätzen­der Sub­stan­zen abge­tra­gen. Das Ver­fah­ren wird ins­be­son­de­re in der Halb­lei­ter­indus­trie und zur Her­stel­lung mikro­me­cha­ni­scher Bau­tei­le (MEMS) ver­wen­det, weil es sich durch eine sehr hohe Prä­zi­si­on aus­zeich­net. Struk­tu­ren, die nicht abge­tra­gen wer­den sol­len, wer­den vor dem che­mi­schen Ätzen durch einen spe­zi­el­len Pho­to­lack geschützt. In der Chip-Fer­ti­gung wer­den sowohl nass­che­mi­sche Ver­fah­ren als auch Tro­cken­ätz­ver­fah­ren genutzt, wie das Plas­ma­ät­zen oder das reak­ti­ve Ionen­ät­zen. Die dar­aus ent­ste­hen­den Abga­se ent­hal­ten übli­cher­wei­se ver­schie­de­ne Flu­or-Ver­bin­dun­gen. Mit­tels Bren­ner/­Wä­scher-Tech­no­lo­gie, in die­sem Fal­le Anla­gen aus der ESCAPE- oder der STY­RAX-Pro­dukt­fa­mi­lie, kön­nen sie effi­zi­ent behan­delt wer­den.

Epi­ta­xie

Mit Hil­fe der Epi­ta­xie wer­den in der Halb­lei­ter­indus­trie auf einem Trä­ger­sub­strat gezielt und mit höchs­ter Prä­zi­si­on kris­tal­li­ne Schich­ten erzeugt. Sie zeich­nen sich durch eine sehr hohe Rein­heit aus und kön­nen zudem sehr exakt dotiert wer­den, wie dies mit her­kömm­li­chen Dotier­me­tho­den nicht mög­lich wäre. Her­ge­stellt wer­den der­ar­ti­ge Schich­ten mit spe­zi­el­len Ver­fah­ren der che­mi­schen oder phy­si­ka­li­schen Gas­pha­sen­ab­schei­dung sowie deren Misch­for­men oder aber mit­tels Flüs­sig­pha­sen­epi­ta­xie. Die Abga­se aus die­sen Ver­fah­ren kön­nen bei­spiels­wei­se Was­ser­stoff, Dichlor­si­lan und Mono­ger­man ent­hal­ten. Für ihre Ent­sor­gung bie­tet die DAS Envi­ron­men­tal Expert GmbH je nach Inhalts­stof­fen die Gas­wä­scher der AQU­ABA­TE-Pro­dukt­fa­mi­lie oder aber die Bren­ner/­Wä­scher-Tech­no­lo­gie der ESCAPE- sowie der STY­RAX-Pro­dukt­fa­mi­lie an.

Wafer Clea­ning

Bei der Her­stel­lung von Halb­lei­ter-Chips ist es nach bestimm­ten Bear­bei­tungs­schrit­ten erfor­der­lich, die Wafer zu rei­ni­gen. Dazu nut­zen die Chip­her­stel­ler, ins­be­son­de­re bei 300-Mil­li­me­ter-Wafern, das Sin­gle Wafer Clea­ning. Dabei wer­den die Wafer ein­zeln in schnel­le Dre­hung ver­setzt und dann mit den jewei­li­gen Rei­ni­gungs­flüs­sig­kei­ten benetzt.

Zum Ein­satz kom­men, je nach Ver­un­rei­ni­gung, unter­schied­li­che Ver­fah­ren, bei denen bei­spiels­wei­se sau­re oder alka­li­sche Che­mi­ka­li­en ein­ge­setzt wer­den, oder aber Lösungs­mit­tel wie Ace­ton, Etha­nol oder Iso­pro­pa­nol. Nach jedem Rei­ni­gungs­schritt wer­den die Schei­ben zudem in Reinst­was­ser gespült. Abschlie­ßend wer­den die Wafer rück­stands­frei getrock­net.

In der Abluft sind Res­te der Rei­ni­gungs­mit­tel ent­hal­ten – ent­we­der in der Gas­pha­se oder aber in Form von Tröpf­chen. Die DAS Envi­ron­men­tal Expert GmbH stellt mit dem Gas­wä­scher SALIX eine Anla­ge zur Ver­fü­gung, mit der die ver­un­rei­nig­te Abluft abge­saugt und auf­ge­r­ei­nigt wer­den kann.

VOC

Flüch­ti­ge orga­ni­sche Ver­bin­dun­gen („vola­ti­le orga­nic com­pounds“ – VOC) wer­den koh­len­stoff­hal­ti­ge Ver­bin­dun­gen genannt, die leicht ver­damp­fen. Das führt dazu, dass sie teil­wei­se schon bei Zim­mer­tem­pe­ra­tur gas­för­mig vor­lie­gen. Der­ar­ti­ge Sub­stan­zen wer­den sowohl in der Halb­lei­ter- als auch in der Solar­bran­che als Hilfs­stof­fe ein­ge­setzt. Sie rie­chen oft­mals unan­ge­nehm und sind zudem häu­fig gif­tig oder umwelt­schäd­lich.

Doch auch in den Unter­neh­men selbst kön­nen VOC-Emis­sio­nen gro­ße Schä­den ver­ur­sa­chen: Wenn flüch­ti­ge orga­ni­sche Ver­bin­dun­gen in Abluft­sys­te­men kon­den­sie­ren, dann kann das Kon­den­sat an Leck­stel­len aus­tre­ten und die Gesund­heit der Mit­ar­bei­ter gefähr­den oder aber unkon­trol­liert in Pro­duk­ti­ons­an­la­gen zurück­flie­ßen und Brän­de aus­lö­sen. Um eine sol­che Gefähr­dung zu ver­mei­den und die­se Koh­len­was­ser­stof­fe zuver­läs­sig aus der Abluft von Pro­duk­ti­ons­an­la­gen zu ent­fer­nen, hat die DAS Envi­ron­men­tal Expert GmbH das Sys­tem JUNIPER ent­wi­ckelt.

Fein­staub

Vie­le Abgas­rei­ni­gungs­pro­zes­se bedür­fen im Nach­gang einer Ent­stau­bung. Stäu­be aus Abga­sen sind win­zi­ge fes­te Teil­chen, die auf­ge­wir­belt in der Luft über eine län­ge­re Zeit schwe­ben kön­nen. Par­ti­kel mit einem Durch­mes­ser grö­ßer als zehn Mikro­me­ter gel­ten als Grob­staub, der durch die Nasen­här­chen und durch die Schleim­häu­te des Nasen-Rachen­raums abge­fan­gen wird. Der soge­nann­te inha­lier­ba­re Fein­staub hin­ge­gen kann über die Luft­röh­re und die Bron­chi­en bis tief in die Lun­ge gelan­gen.

Als Fein­staub wird übli­cher­wei­se Staub mit einer Par­ti­kel­grö­ße klei­ner zehn Mikro­me­ter („PM10“) bezeich­net. Feinst­staub wird die Staub­frak­ti­on klei­ner 2,5 Mikro­me­ter genannt; ultra­fei­ne Par­ti­kel haben eine Par­ti­kel­grö­ße klei­ner 0,1 Mikro­me­ter. Fein­stäu­be sind schwer zu behan­deln, da die win­zi­gen Par­ti­kel mit der Abluft durch den Gas­wä­scher oder Abschei­der gelan­gen, ohne in der Wasch­flüs­sig­keit gefan­gen zu wer­den

Eigens für sol­che Stäu­be hat die DAS Envi­ron­men­tal Expert GmbH die Pro­dukt­li­nie der elek­tro­sta­ti­schen Staub­ab­schei­der EDC ent­wi­ckelt, wel­che in der Halbleiter‑, Solar- und Flach­bild­schirm-Indus­trie zum Ein­satz kom­men. Bei der Pro­duk­ti­on von Leucht­di­oden garan­tie­ren sie eben­falls die Ein­hal­tung der Umwelt­vor­schrif­ten, ins­be­son­de­re auch bezüg­lich Arsen, wo sie für die Ein­hal­tung der gesetz­lich vor­ge­ge­be­nen extrem nied­ri­gen Emis­si­ons­gren­zen sor­gen.