Fraunhofer entwickelt PFAS-freie Membran für Halbleiterfertigung

Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Polymerforschung IAP in Potsdam ist es gelungen, eine PFAS-freie Polymermembran für den Einsatz in der Halbleiterfertigung zu entwickeln. Dieser Fortschritt adressiert die wachsenden Bedenken hinsichtlich der Umweltauswirkungen und Gesundheitsrisiken von PFAS-Chemikalien, die in der Branche weit verbreitet sind.

PFAS-Substanzen werden für ihre Stabilität und Beständigkeit in verschiedenen Halbleiterprozessen wie Filtration und Ätzen eingesetzt. Ein geplantes EU-weites Verbot von PFAS hat die Industrie zur Suche nach Alternativen veranlasst. Die neue Membran, basierend auf Polyacrylnitril (PAN), zeichnet sich durch chemische und mechanische Stabilität aus und besitzt einen Porendurchmesser von etwa sieben Nanometern. Dies ermöglicht die effektive Entfernung sehr feiner Partikelverunreinigungen, die die Herstellung fortschrittlicher Halbleiter beeinträchtigen können.

"Die Chip-Herstellung umfasst zahlreiche Schritte, bei denen Partikelverunreinigungen entstehen. Diese müssen abgetrennt werden, um Defekte in nanometergroßen Strukturen zu vermeiden", erklärte Dr. Murat Tutus, Leiter der Abteilung "Membranen und Funktionswerkstoffe" am Fraunhofer IAP. Er betonte, dass die Fähigkeit der Membran, Partikel bis zu sieben Nanometern zu filtern, eine deutlich feinere Filtration darstellt als sie bei medizinischen Sterilfiltern (220 Nanometer) angewendet wird.

Der Herstellungsprozess der neuen Membran verwendet REACH-konforme Lösungsmittel und niedrige Temperaturen, was zu ihrem nachhaltigen Profil beiträgt. Die Forscher können zudem die Porengröße und Permeabilität der Membran an spezifische Anwendungsanforderungen anpassen. Diese Anpassungsfähigkeit erleichtert die Integration in bestehende Produktionssysteme mit minimalen Änderungen, was sie zu einer attraktiven Option für die Halbleiterindustrie und potenziell auch für die Pharma- und Chemiebranche macht.