Thema
Entwicklung eines innovativen Baukastensystems (Toolbox) für die universelle Entfernung von Prozessrückständen in der Mikroelektronik-Produktion mit dynamischen intelligenten Reinigungsfluiden. Ziel ist dabei die Entfernung mit dynamischen, umweltschonenden, intelligente Reinigungsfluiden, die leicht biologisch abbaubar sind.
Projektbeschreibung
Das technologische Ziel des Verbundprojektes ist die innovative und universelle Entfernung von Prozessrückständen in der Mikroelektronik-Produktion. Bislang werden die verschiedenen prozessbedingten Beschichtungen und Kontaminationen wie z.B. Fotolacke und Klebstoffrückstände mit aggressiven, z.T. toxischen und umweltbedenklichen Reagenzien wie konzentrierten Laugen und organischen Lösemitteln entfernt. Diese Reinigungsprozesse sind aufwendig und im Hinblick auf Handling, Entsorgung und ressourcenintensiv.
Basis ist die Technologie neuartiger Phasen-Fluide (Intelligent Fluids® IF). Diese bestehen aus mehreren hochbeweglichen Einzelphasen, deren Dynamik dazu führt, dass zu entfernende Schichten physikalisch abgehoben und nicht, wie üblich, chemisch aufgelöst oder weggeätzt werden. Die Inhaltsstoffe der Fluide (Wasser, Tenside, Öl und Aktivatoren) sind harmlos und werden in Kosmetik- und Nahrungsmittelindustrie verwendet.
Bei der gleichzeitigen Charakterisierung der Interaktionsmechanismen zwischen Beschichtung und den Tensidsystemen und der Analytik zur dynamischen Grenzflächenuntersuchung sollen allgemeingültige und modellbildende Profile der Tensidsysteme im Hinblick auf die Anwendungsfelder der Mikroelektronik-Produktion ermittelt werden, die zu einem umfassenden Baukastensystem für nachhaltige und effiziente Produktionsschritte bei der Halbleiterherstellung zusammengeführt werden. Das Vorhaben dient als vertiefendes Forschungsprojekt zur Erkenntnisgewinnung der Korrelation zwischen Struktur der Tenside im intelligenten Fluid (IF) und der Wirkung der IFs mit dem Ziel einer systematischen datenbasierten IF Modellierung und soll den Aufbau einer modularen IF Toolbox für die Anwendungen in der Mikroelektronik ermöglichen.
Die Phasen Fluide sind sehr anwenderfreundlich, ressourcenschonend und unproblematisch in der Entsorgung und bieten somit einen innovativen Einstieg in eine nicht-toxische kreislaufbasierte Prozesskette.
Der wissenschaftliche Beitrag der Hochschule Merseburg besteht in der Charakterisierung der Dynamik der Tensidsysteme und der Wechselwirkung mit vernetzten Polymerschichten mit Hinblick auf das Verständnis von neuen effizienteren Entfernungsstrategien zum Eintritt in eine Kreislaufwirtschaft. Darüber hinaus wird das Methodenspektrums der physikochemischen Charakterisierung für die der Beurteilung der Stabilität von Lackschichten und der Mechanismen ihrer Zerstörung erweitert. Der Wechselwirkungsprozess zwischen den Plasmicellen der Reinigungsfluide und den vernetzten Polymersystemen und die Dynamik der Mizellen bilden die Grundlage für das Verständnis des Mechanismus für die Unterwanderung und Entfernung der Polymere und der zielgerichteten Optimierung der für eine effiziente Entfernung benötigten Tensidsysteme.
Fachbereich: INW
Akronym: TOMI
Projektleitung: Prof. Dr. rer. nat. Valentin Cepus, Chemie / Instrumentelle Analytik und Kunststoffanalytik
Fördermittelgeber: Investitionsbank Sachsen-Anhalt (Mittel des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung)
Fördersumme: 257.755,59 € (Gesamtprojektvolumen 661.505,18 €)
Laufzeit: 01.03.2020 – 30.04.2022
Kooperationspartner: Intelligent fluids GmbH (ausführende Stelle: Betriebsstätte Leuna)