Magnetisch sauber

Magnetisch sauber

12. September 2008 - Ein in Zürich entwickeltes Gerät soll die Halbleiterherstellung revolutionieren, indem es die Entstehung von Schmutz verhindert.
Artikel erschienen in IT Magazine 2008/16

Die stetige Miniaturisierung bei den Halbleitern sorgt auch für immer neue Herausforderungen. So müssen beispielsweise etliche Produktionsschritte in hochreinen Prozesskammern stattfinden, da selbst kleinste Verunreinigungen die Fertigung erheblich stören und damit die betroffenen Silizium-Wafer unbrauchbar machen könnten. Allerdings ist es auch in diesen Prozesskammern nicht so sauber, wie es sich die Hersteller wünschen würden. Denn die runden Silizium-Scheiben liegen auf Rotationstellern, die von aussen mit einer mechanischen Welle angetrieben werden. Dabei kann feinster Abrieb entstehen, der auf die Wafer gelangen kann. Die Hersteller leiden deswegen unter hohen Ausschussraten, was für entsprechende Kosten sorgt.



Die von Forschern der ETH Zürich und der Zürcher Levitronix entwickelte Maschine soll nun mit diesem Problem aufräumen, denn sie verzichtet auf die mechanische Welle. Statt dessen werden die Wafer auf einem Magnetfeld gelagert und rotiert, so dass die Prozesskammer nun die Wafer komplett umschliesst. Allerdings musste dazu gemäss den Verantwortlichen ein erheblicher Forschungsaufwand betrieben werden, da die Entstehung kleinster Vibrationen oder Resonanzen ausgeschlossen werden musste. Dies, da sie selber wieder die Produktion gestört hätten. Zu diesem Zweck musste eine Steuerungselektronik entwickelt werden, die pro Sekunde mit 20’000 Regelungszyklen die Stabilität des Systems sichert. Wie gut dies funktioniert, testet bereits ein Halbleiterhersteller mit Hilfe eines Prototypen. Die Forscher suchen derweil nach diversen weiteren Anwendungsgebieten für ihre Entwicklung, beispielsweise im Pharma- und Biotechnologiebereich.

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