gesponsertHalbleiterfertigung  Reinraum zur Chip-Herstellung: Tipps für die Halbleiterindustrie

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item Industrietechnik GmbH

Die europäische Industrie wird durch den European Chips Act unabhängiger. Erfahren Sie hier, wie Sie von diesem Wandel profitieren und worauf Sie achten sollten.

Stellen Sie sich eine Welt ohne Mikrochips vor: Plötzlich funktionieren Smartphones, Herzschrittmacher und Industrieroboter nicht mehr. Diese winzigen Technologie-Wunder sind das Herz vieler moderner Produkte. Es ist jedoch entscheidend, dass die Chip-Herstellung in einem Reinraum stattfindet. Der European Chips Act der Europäischen Kommission zielt darauf ab, die Produktionskapazitäten für Halbleiter in Europa auszubauen. Das Ziel sind stabilere Lieferketten und eine geringere Abhängigkeit von Importen. Für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) entstehen dadurch sowohl interessante Chancen als auch Herausforderungen.

Reinraum-Lösungen auf Basis des item Systembaukastens erfüllen die hohen Reinheitsanforderungen der Halbleiterfertigung. Sie profitieren gleichzeitig von maximaler Flexibilität. Erfahren Sie jetzt mehr über die vielfältigen Möglichkeiten: 

European Chips Act: Relevanz für KMU 

Heute werden nur etwa 10 % der weltweiten Menge an Mikrochips in Europa produziert. Der European Chips Act verfolgt das Ziel, den europäischen Anteil bis 2030 zu verdoppeln. Insgesamt stehen 43 Milliarden Euro zur Verfügung, um Innovationen in der Entwicklung, Produktion und Verpackung von Halbleitern zu fördern. Ein investitionsfreundliches Umfeld soll dabei helfen, neue Produktionsstätten zu errichten. Im Fokus stehen stabile Lieferketten, erweiterte Produktionskapazitäten und die Schaffung neuer Arbeitsplätze. 

Der Weltmarkt für Halbleiter wird aktuell von Asien und den USA dominiert. Europa muss seine Kapazitäten ausbauen, um wettbewerbsfähig zu bleiben und Produktionsengpässe zu vermeiden. Der Chips Act der EU unterstützt KMU, ihre Innovationskraft und Produktionsmöglichkeiten zu erweitern. KMU sind in der Halbleiterindustrie oft besonders wertvoll, da sie spezialisierte sowie flexible Lösungen anbieten. Diese Eigenschaften fördern Innovationen und können KMU zu wichtigen Akteuren der Branche machen.

Reinraumtechnik für Chips und Siliziumwafer: Entscheidende Herausforderungen

Für die europäische Halbleiterindustrie ist der Chips Act eine entscheidende Weichenstellung. Diese vielversprechende Situation sollten KMU nutzen. Dabei sind sie auf Reinräume angewiesen: Eine hohe Qualität bei der Halbleiterfertigung lässt sich nur in einem sauberen, partikelarmen Raum erreichen. Schon kleinste Verunreinigungen können zu teuren Produktionsunterbrechungen führen. Sie möchten Ihre Kapazitäten erweitern oder planen mit Ihrem KMU den Einstieg in die Halbleiterfertigung? In jedem Fall ist hochwertige Reinraumtechnik unverzichtbar. 

Kevin Haas, Reinraumexperte bei item, beschreibt die Herausforderungen: „In der Halbleiterindustrie bestehen teils sehr unterschiedliche Vorstellungen über die Anforderungen. Nur die allgemeinen Anforderungen an Reinräume sind bekannt. Um das geplante Wachstum zu realisieren, sind jedoch Lösungen erforderlich, die höchste Qualitätsstandards erfüllen.“ Zusätzlich verringern sich die Abstände von Leiterbahnen immer mehr. Da sie sich im Nanometerbereich befinden, werden die Spezifikationen und Fertigungstoleranzen in der Halbleiterproduktion immer enger.

Ob Maschinenkabine, Laminar Flow Box mit höhenverstellbarem Arbeitstisch oder Reinraumzelt: Die Möglichkeiten des item Systembaukastens für den Reinraum-Einsatz sind vielfältig:

Empfehlungen für die Halbleiterfertigung im Reinraum 

Für die Waferherstellung hat die Organisation SEMI Richtlinien entwickelt. Doch der Umgang mit diesen Standards unterscheidet sich in der Praxis sehr stark. Achten Sie bei der Halbleiterfertigung im Reinraum auf folgende Anforderungen:

• Setzen Sie auf rostfreie Komponenten: So verhindern Sie Korrosion und Kontamination.

• Minimieren Sie die Ausgasung: Auf diese Weise vermeiden Sie Verunreinigungen durch gasförmige Stoffe.

• Verhindern Sie Staubablagerungen – durch leicht zu reinigende Oberflächen: Hohe Reinheit ist ein Muss.

• Gewährleisten Sie flexible Anpassungsmöglichkeiten: Kontinuierliche Veränderungen der Produktionsumgebung müssen möglich sein.

• Sorgen Sie für umfassenden ESD-Schutz: Halbleiterkomponenten sind ESD-sensitiv.  

Die Anforderungen an Reinräume in der Halbleiterfertigung sind hoch. Häufig unterscheiden sie sich – je nach Produktionsschritten und individuellen Anforderungen. Es gibt weder eine einheitliche Norm für alle Anforderungen noch klare Materialvorgaben für Verbinder und Kunststoffe. Bei der Wahl des Materials sollten Sie darauf achten, dass die Ausschussquote niedrig bleibt. Verwenden Sie Materialien, die Korrosion und Kontamination im Reinraum vermeiden. Dazu gehören eloxiertes Aluminium, Edelstahl oder Glas. Dies trägt dazu bei, einen hohen First Pass Yield (FPY) zu erreichen. Für die Steigerung der Produktionseffizienz und Senkung der Kosten ist ein hoher FPY grundlegend.

Chip-Herstellung mit Reinraum-Lösungen von item

Bei der Halbleiterfertigung im Reinraum müssen Sie Kontamination strikt vermeiden. Das Ziel ist die Erreichung einer Nullfehlerproduktion. Hierfür ist der Einsatz von zertifizierten und auf Ihre spezifischen Anforderungen abgestimmten Komponenten ein Muss. Der item Systembaukasten bietet hierfür die optimale Lösung. Er ermöglicht Ihnen, Reinräume zu gestalten, die der Norm DIN EN ISO 14644-1 entsprechen. Realisieren Sie Lösungen für die Herstellung von Chips und Wafern – wie z.B. maßgeschneiderte Arbeitsplätze, Kabinen oder Einhausungen. Ergonomie und ESD-Schutz kommen im Reinraum ebenfalls nicht zu kurz.

Hier finden Sie einige Beispiele für reinraumtaugliche Komponenten und Lösungen von item:

• Modulares Einfasssystem X 8

• Anschlussfertige Filter-Fan-Unit 1200×600

• Reinraum-Teilumhausung mit mehreren Filter-Fan-Units

• Laminar Flow Box mit höhenverstellbarem Arbeitstisch

Die Aluminiumprofile X und XMS von item eignen sich für die Konstruktion von leicht zu reinigenden Maschinenrahmen. Sie verfügen über geschlossene Außenflächen und einen minimalen Kantenradius, wodurch Partikelablagerungen vermieden werden. Kabel lassen sich direkt in den Profilen verlegen, die Anzahl offener Nuten ist auf ein Minimum reduziert. Die glatten Oberflächen sind unempfindlich gegenüber Reinigungsmitteln. Mit dem modularen Einfasssystem für bündige Flächen können Sie reinraumgerechte Wände und Decken realisieren. Der item Systembaukasten bietet flexible und leicht montierbare Komponenten für Ihre Reinraum-Lösung zur Chip-Herstellung. Dabei profitieren Sie von zuverlässig hoher Liefertreue und Produktqualität.