CSM-Treffen 2011

Am 17. Februar fand während den Lounges in Karlsruhe das CSM-Jahrestreffen 2011 mit dem Schwerpunkt „VOC-Emissionen reinraumtauglicher Materialien" statt. Dabei wurde der Teilaspekt der VDI 2083 Blatt 17 (Entwurf) „Ausgasung" detailliert präsentiert.

Während der vergangenen Projektphasen des Industrieverbunds CSM - cleanroom suitable materials - wurden Messungen an Materialien standardisiert, um durch Ermittlung spezifischer Materialeigenschaften (Partikelemission bei tribologischer Belastung, Ausgasung flüchtiger organischer Verbindungen (VOC), chemische Beständigkeit, biologische Beständigkeit und Mikrobizidität) die Eignung der getesteten Materialien für die verschiedenen Reinraumklassen und -Bereiche vergleichend festzustellen (1). Die Messungen und die daraus resultierende Klassifizierung nach CSM-Standard wurden in der Richtlinie VDI 2083 Blatt 17 (Entwurf) verankert, welche sich aktuell als Gründruck im Umlauf befindet und noch dieses Jahr endgültig verabschiedet wird (2). Auf internationaler Ebene wurde der Richtlinienentwurf bereits erfolgreich als Basis für ein neues „ISO work item proposal" präsentiert. Es ist zu erwarten, dass die darin festgelegten Vorgehensweisen dabei weitgehend übernommen werden.

Warum eine neue VOC-Richtlinie?
Etablierte Messstandards für VOC-Emissionen wie die sehr aufwändigen Kammermessungen nach ISO 16000-9 enden mit der Ermittlung der oberflächenspezifischen Emissionsrate (3). Raumfahrtorientierte Regelwerke wie die ASTM E 595 beziehen sich u.a. auf den TML-Wert (total mass loss), welcher unter definierten Vakuum ermittelt wird (4). Die VDA-Richtlinie 278 der Automobilindustrie bezieht sich nicht auf die aktive intakte Oberfläche des Materials, welche aber zur Ermittlung einer oberflächenspezifischen Emissionsrate notwendig ist (5). Die neue VDI-Richtlinie beschreibt als weltweit erste Standardisierungsschrift nicht nur die Ermittlung der oberflächenspezifischen Emissionsrate (SERm) verbunden mit einer eindeutigen Materialklassifizierung (ISO-AMCm class x) für VOCs, sondern erläutert auch die Abschätzung einer zu erwartenden TVOC-Konzentration eines Reinraums nach Einbringen eines vorab klassifizierten Materials. Die dabei ermittelten TVOC-Konzentrationen können nach ISO 14644-8 direkt als eine ISO-AMC-Klasse angegeben werden (6) (7) (8).
Markes International und Agilent Technologies stellten die dafür einsetzbaren Mikrokammern wie auch die gerätetechnische Ausstattung einer Thermodesorptions-GC/MS-Einheit vor. Vergleichbare Thermodesorber kommen auch aus dem Hause Perkin Elmer und Gerstel. Der Vortrag von Siltronic zeigte eindrücklich, welche Probleme VOCs als Beispiel des „time dependend haze" (TDH) in der Halbleiterindustrie verursachen können. Aufgrund der Tatsache, dass molekulare Kontaminationen der Reinraumatmosphäre (VOC u.a.) einen direkten Einfluss auf die Qualität eines Wafers haben, sind diese möglichst gering zu halten, was sich in der Materialauswahl für reine Fertigungen niederschlägt. Sika Technology zeigte als Antwort auf die Forderungen der Halbleiterindustrie Lösungen aus ihrem Hause bezüglich neuartiger stark VOC-reduzierter Bodenbeschichtungen auf. Diese wurden im Rahmen der CSM-Qualifizierung vom Fraunhofer IPA in die Datenbank www.ipa-csm.com aufgenommen.

CSM-Workshop in Tokyo/Japan
Ein CSM-Workshop in ähnlicher Form ist am 30. Juni 2011 in Tokyo/Japan am Fraunhofer Representative Office (www.fraunhofer.jp) geplant. Das Literaturverzeichnis, weitere Informationen und die CSM-Workshop-Dokumentation können beim Autor erfragt werden.