Gas-, Vakuum- und Flüssigkeitspumpen für die Halbleiterindustrie
Für die hohen Anforderungen der Halbleiterindustrie bietet KNF modernste trockenlaufende Vakuumpumpen und Flüssigkeitspumpen.
Kaum eine Branche verschiebt die Grenzen des physikalisch Machbaren so konsequent wie die Halbleiterindustrie. Seit Jahrzehnten liefert sie einen Durchbruch nach dem anderen, steigert die Rechenleistung von Mikrochips und ermöglicht gleichzeitig eine stetige Miniaturisierung. Um diesen Innovationskurs beizubehalten, nutzt die Halbleiterindustrie Spitzentechnologien aus verschiedenen Disziplinen, darunter auch Pumpen. KNF ist stolz darauf, diese innovative Branche mit modernster Membranpumpentechnologie und einzigartigen kundenspezifischen Lösungen zu unterstützen.
Warum Pumpen in der Halbleiterfertigung unverzichtbar sind
Die Halbleiterindustrie arbeitet im Bereich physikalischer Extreme und benötigt zahlreiche Produktionsschritte, um außergewöhnliche Ergebnisse zu erzielen. Dazu gehört der Einsatz verschiedener anspruchsvoller Medien wie ultrareines Wasser, hochempfindliche Maskierungstinten, aggressive Säuren für Ätzprozesse, starke Lösungsmittel für Reinigungszwecke und Gase wie Argon, Neon oder Xenon. Neben der Anforderung, diese Medien zu fördern, erfordern viele dieser Prozessschritte ein sehr starkes Vakuum und damit den Einsatz von Vakuumpumpen.
Für all diese Produktionsschritte werden Pumpen benötigt, die sich durch herausragende Zuverlässigkeit, Sauberkeit, Robustheit und Leistung auszeichnen und darüber hinaus chemikalienbeständig, kompakt und vibrationsarm sind. Aufgrund dieser hohen Anforderungen sind Membranpumpen die Technologie der Wahl für eine Vielzahl von Aufgaben in der Halbleiterindustrie.
Die richtige Pumpe für jeden Prozessschritt
KNF Pumpen werden im gesamten Herstellungsprozess von Halbleitern eingesetzt. Dies beginnt bei der Waferherstellung, wo unsere Pumpen für das Handling von Siliziumwafern eingesetzt werden. In den weiteren Produktionsschritten dienen KNF Pumpen zur Rezirkulation, Entgasung und zum Aufbringen von Flüssigkeiten in fotolithografischen Prozessen sowie als Gaspumpen für den Transfer von Excimer, das für Speziallaser in fotochemischen Prozessen benötigt wird.
Während des Ätzprozesses werden Pumpen für hochreines Wasser und die verwendeten aggressiven Säuren benötigt. Die Qualitätskontrolle ist für die meisten Prozesse in der Halbleiterindustrie von entscheidender Bedeutung, einschließlich der Überwachung von Medien und Umgebungsluft. KNF liefert Pumpenlösungen für alle Arten von Gas- und Flüssigkeitsanwendungen sowie Technologien zur Reinraumüberwachung.
Trockenlaufende Pumpen unverzichtbar für die Halbleiterfertigung
Als Pionier der Miniaturisierung ist die Halbleiterindustrie auf höchste Präzision während des gesamten Herstellungsprozesses angewiesen. Eine Möglichkeit, diese Präzision zu erreichen, besteht darin, alle potenziellen Verunreinigungen aus dem Herstellungsprozess zu entfernen. Dies erfordert, dass viele Prozesse unter Reinraum- oder sogar Ultrahochvakuumbedingungen durchgeführt werden. Um ein Ultrahochvakuum zu erzeugen, wird normalerweise eine Verdrängerpumpe wie eine Membranpumpe verwendet, um ein tiefes Vorvakuum zu erzeugen, das dann durch eine Turbomolekularpumpe und manchmal eine zusätzliche Ionengetterpumpe weiter evakuiert wird.
Einsatzbereiche unserer Pumpen
Da Öl und andere Schmiermittel die Umgebung verunreinigen würden, müssen Vakuumpumpen in der Halbleiterindustrie völlig trocken laufen. Um Verunreinigungen und Leistungsverluste zu vermeiden, müssen diese Pumpen außerdem minimale Leckraten aufweisen. Da Halbleiterhersteller komplexe Anlagen auf engstem Raum betreiben, müssen die Pumpen zudem digital steuerbar und kompakt sein. Langlebigkeit und Zuverlässigkeit sind ebenfalls wichtige Anforderungen an Pumpen in dieser Branche, da die Anlagen sehr teuer sind und daher über lange Zeiträume zuverlässig funktionieren müssen, um wirtschaftlich zu sein.
Membranpumpen laufen nicht nur trocken, sondern können auch gegen Vakuum anlaufen. Die meisten Membranpumpen können unbegrenzt bei maximalem Vakuum betrieben werden, ohne zu überhitzen. Außerdem sind sie gasdicht, robust, zuverlässig und wartungsarm. Bei KNF können Kunden auch moderne bürstenlose Gleichstrommotoren für ihre Pumpen wählen, die individuell parametrierbar sind und eine präzise digitale Steuerung bieten.
Die Halbleiterindustrie verwendet in ihren Prozessen eine Vielzahl unterschiedlicher Gase. Insbesondere bei Lithographieverfahren werden Edelgase für den Betrieb spezieller Excimerlaser benötigt. Diese Laser sind mit Gasen wie Argon, Neon oder Xenon gefüllt. Um die Leistungsfähigkeit der Excimer-Laser zu erhalten, muss das verwendete Edelgasgemisch regelmäßig erneuert werden. Zur Rezirkulation des Lasergases werden KNF Pumpen eingesetzt.
Während des gesamten Prozesses der Halbleiterherstellung werden zahlreiche Flüssigkeiten für viele verschiedene Zwecke verwendet. Je nach Prozessschritt stellen die Flüssigkeiten unterschiedliche Herausforderungen dar und erfordern spezielle Pumpen, die unterschiedliche Anforderungen erfüllen. Einige Flüssigkeiten, wie Salzsäure, die zum Ätzen verwendet wird, müssen mit chemikalienbeständigen Geräten gepumpt werden.
Andere Flüssigkeiten, wie spezielle UV-Tinten oder leitfähige Tinten, sind extrem empfindlich und müssen ultrarein sein, was spezielle Pumpenmaterialien erfordert, die völlig inert sind und die Eigenschaften des Fördermediums nicht verändern. Selbst Pumpen für scheinbar einfache Aufgaben, wie das Absaugen von ultrareinem Wasser, das während des Ätzprozesses verwendet wird, müssen außergewöhnliche Anforderungen erfüllen, wie etwa einen zuverlässigen und wartungsfreien Betrieb über viele Jahre.
Nahezu alle Prozesse in der Halbleiterfertigung, bei denen Flüssigkeiten zum Einsatz kommen, profitieren von den Vorteilen, die Membranpumpen gegenüber anderen Pumpentypen bieten. Ihre konstruktionsbedingte Dichtigkeit ist wichtig für den Umgang mit aggressiven und empfindlichen Medien. Während gefährliche Medien nicht in die Umwelt gelangen dürfen, ist es ebenso wichtig, dass empfindliche Medien nicht kontaminiert werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass die selbstansaugenden, trockenlaufsicheren Flüssigkeitsmembranpumpen einfach zu betreiben und sehr langlebig sind. Dies ist ein entscheidender Vorteil, da viele Flüssigkeitspumpen über mehrere Jahre hinweg zuverlässig arbeiten müssen, denn ungeplante Stillstandszeiten sind sehr kostspielig und daher in der Halbleiterindustrie nicht akzeptabel.
Alle KNF Flüssigkeitsmembranpumpen lassen sich durch eine Vielzahl von Motoroptionen, Pumpenwerkstoffen, mechanischen Bauteilen, elektrischen Anschlüssen sowie durch digitale Individualisierungsoptionen für eine erweiterte Steuerbarkeit flexibel, wirtschaftlich und schnell anpassen. So kann KNF hochindividuelle Lösungen bereits ab Losgröße eins anbieten.
KNF Smooth Flow Technologie ermöglicht Einsatz von Membranpumpen in der Halbleiterindustrie
Für Anwendungen, bei denen es auf eine sehr geringe Pulsation ankommt, bietet KNF spezielle Smooth Flow Pumpen an. Diese Pumpen reduzieren die Pulsation auf ein absolutes Minimum. Dadurch kann diese KNF Technologie auch in Bereichen eingesetzt werden, in denen herkömmliche Membranpumpen zu viel Pulsation erzeugen würden. Insbesondere Tintentransfersysteme profitieren von diesen Eigenschaften. Denn viele Tinten sind empfindlich oder – wie viele leitfähige Tinten – abrasiv und stellen so eine Herausforderung für andere Pumpentechnologien dar.
Wie OEMs und Halbleiterhersteller von maßgeschneiderten KNF Pumpen profitieren
Während viele Systeme für die Halbleiterindustrie von OEMs stammen, setzt die Halbleiterindustrie auch ihre eigenen Pumpen ein. KNF ist stolz darauf, sowohl OEMs als auch Halbleiterherstellern mit einem weltweiten Netz von Vertriebsstandorten und umfassendem Anwendungswissen modernste Membranpumpentechnologie anbieten zu können.
Unser innovatives Baukastenkonzept ermöglicht es uns, Pumpen schnell, zuverlässig und kostengünstig an anwendungsspezifische Anforderungen anzupassen, sowohl für Kleinserien als auch für Großserien. In enger Zusammenarbeit mit unseren Kunden verschieben wir die Grenzen der Anpassung und entwickeln innovative und maßgeschneiderte Pumpenlösungen. Diese Partnerschaften entwickeln sich oft zu langfristigen Beziehungen, die auf Vertrauen und gegenseitigem Erfolg basieren.
