Die Zulieferindustrie der Halbleiterproduktion benötigt Reinigungsanlagen für gefertigte Spezialbauteile, deren Reinigungsergebnis hohen Anforderungen entsprechen muss. BvL Oberflächentechnik hat als Hersteller solcher Reinigungsanlagen in Testreihen im hauseigenen Technikum die Reinigungsleistung der Tauchreinigungsanlage Atlantic überprüft. Ziel war der Nachweis für eine partikuläre und molekulare Reinigung, mindestens auf dem für ultrahochvakuumtaugliche Anwendungen typischen Grad-2-Niveau.
Im Test wurden Bauteile mit komplexer Geometrie aus Titan und Aluminium gereinigt, die unter anderem Kapillaren und Hinterschneidungen aufwiesen. Die Testergebnisse haben gezeigt, dass die Anlage einen stabilen, sicheren und effektiven Reinigungsprozess gewährleistet.
Die Reinigungsanlage im Technikum verfügt über neun Prozessstationen, darunter sieben Reinigungs- und zwei Trocknungsbecken. Zum Reinigungsprozess gehören u. a. eine Ultraschallreinigung mittels Ultraschallmodul mit 40 und 75 kHz, eine HEPA H13-gefilterte Heißluft- und Vakuumtrocknung, Feinstfiltration, kontinuierliche pH- und Leitwertüberwachung sowie frei programmierbare Reinigungsabläufe. Der Reinigungsprozess selbst erfolgt in mit vollentsalztem Wasser angesetzten Reinigungsbädern – sowohl alkalisch als auch sauer. Die anschließenden Spülprozesse sind entscheidend für High-Purity-Anwendungen. Sie werden mit Stadtwasser sowie Reinstwasser (Ultra Pure Water / UPW) durchgeführt. Das eingesetzte UPW wird von einer Reinstwasseraufbereitungsanlage bereitgestellt. Diese ist mit Komponenten wie Partikelfiltration, Enthärtung, Umkehrosmose, UV-Entkeimung, Ionenaustausch, Nano-Ultrafiltration und TOC (Total Organic Carbon)-Messmodul ausgestattet. Mit einer Aufbereitungsleistung von 300 l/h werden ausgezeichnete Wasserwerte erzielt:
- Leitwert: 0,06 µS/cm
- TOC-Wert: 13,58 ppb
- Vor und nach der Reinigung erfolgen erste visuelle Untersuchungen im Dark Room. Mittels UV- und Bright Light werden die Bauteile auf Partikel und Flecken untersucht. Die Resultate werden anschließend im Labor ermittelt und dokumentiert:
- Partikelreinheit (PMC) – Ziel: Grad 1
- ≥ 0,5 μm: 650 000 Partikel/m² (Grenzwert: 2 000 000)
- ≥ 5,0 μm: 17 000 Partikel/m² (Grenzwert: 20 000)
- ≥ 10,0 μm: 0 Partikel/m² (Grenzwert: 1 000)
Ausgasungsraten bei Restgasanalyse (RGA) – Ziel: Grad 2
- H2O: 2,71E-4 mbar·l/s
- CₓHᵧ v: 2,53E-7 mbar·l/s
- CₓHᵧ nv: 2,80E-8 mbar·l/s
Auch die gewünschten atomar-prozentualen Belastungen an HIO (Hydrogen Induced Outgasing)-Elementen bzw. die Elemental-Surface-Contamination konnten im Reinigungsprozess erreicht werden.
Für noch komplexere Bauteilgeometrien setzt BvL ein weiteres Verfahren in Korbreinigungsanlagen zur industriellen Feinstreinigung ein – die Vakuum Impuls Technik. Das Druckwechselverfahren verbessert den Medienaustausch und die Schmutzlösung auch in schwer zugänglichen Strukturen.
