Waferhandhabung. Vakuumkammern. Zweite Lieferstufe von ASML.

Halbleiterteile müssen äußerst sauber sein: Partikel, ionische Verunreinigung und Ausgasen zählen alle. Unser Ablauf: ein eigener Bearbeitungsbereich ohne Kreuzkontamination; mehrstufige Ultraschallreinigung mit entionisiertem Wasser, Isopropanol und Speziallösungen; Verpacken in Reinraumumgebung der Klasse 1000 bzw. ISO 6; Auslieferung im Doppelbeutel. Bei kritischen Teilen dokumentieren wir die Partikelzahl jedes einzelnen Stücks.

Beim Umgang mit Halbleitern braucht es ESD-sichere Werkstoffe, damit statische Ladung die empfindlichen Bauelemente nicht zerstört. Üblich sind PEEK-CF30, ein kohlenstoffgefülltes PEEK mit einem Oberflächenwiderstand von 10^4 bis 10^6 Ohm, leitfähiges Delrin und bestimmte ESD-sichere Kunststoffe. Wir zerspanen sie in einem eigenen ESD-Bereich, mit dokumentiertem Werkstoffzeugnis.

Vakuumkammern verlangen Bauteile, die kaum ausgasen: eingeschlossene Gase treten langsam aus und verunreinigen den Prozess. Entscheidend ist das dort, wo Reinheit auf Atomlagenniveau gefordert ist. Werkstoffe: elektropoliertes 316L, Vespel SP-1, sauerstofffreies Kupfer und bestimmte für Ultrahochvakuum qualifizierte Keramiken. Dazu gründliche Reinigung und ein Vakuumausheizen bei erhöhter Temperatur, um Rückstände auszutreiben. Unsere Teile bleiben in der Gesamtausgasrate unter 10^-10 mbar·L/s.

Halbleiteranlagen treiben die Genauigkeit an ihre Grenzen. Üblich sind an Lithografietischen ±0,005 mm und an Bezugsflächen von Optikhalterungen ±0,002 mm – gegenüber ±0,01 bis 0,025 mm in der gewöhnlichen Industrie. Kritische Maße prüfen wir auf der Koordinatenmessmaschine mit Temperaturkompensation; liegen sie unter einem Mikrometer, messen Partnerlabore interferometrisch.

Die gängigen Werkstoffe der Branche: 316L für die Kammerstruktur; Invar 36 für Präzisionsverfahrtische, weil es thermisch kaum driftet; Molybdän-Kupfer-Verbund fürs Wärmemanagement, da seine Ausdehnung zu Silizium passt; PEEK-CF30 für die ESD-sichere Waferhandhabung; Aluminium 6061 für allgemeine Teile; und Sonderkeramiken wie Aluminiumoxid und Siliziumkarbid über Partner. Die Wahl richtet sich nach dem konkreten Einsatz: Chemie, Temperatur, Vakuum und Sauberkeitsanforderungen.

Halbleiterprojekte plant man zwölf bis vierundzwanzig Wochen im Voraus. Sonderlegierungen zu beschaffen dauert vier bis sechs Wochen, die Bearbeitung bei komplexen Teilen vier bis acht, Qualifizierungsprüfung und Dokumentation zwei bis sechs. In der Serie liefern wir monatlich gegen einen Rahmenauftrag. Mit Anlagenherstellern wie ASML oder Applied Materials bestehen die Lieferbeziehungen über Jahre, mit regelmäßigen Bestellungen.