Page 136 - Zur Reinheit funktionaler Oberflächen
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6.3.10 VOC-Ausgasung, Bestimmung Bei einigen Fertigungs-Prozessen der HiTech-Industrien ist für
mittels SPME Festphasen-Extraktion das Erreichen der Prozess-Ziele ein besonders hoher Rein-
nach Pawliszyn und GC-MS heitsgrad der Prozess-Umgebung Voraussetzung. Naturgemäß
muss der Reinheitsgrad der dort eingesetzten Hilfsstoffe dem
angepasst sein: Zur Hilfsstoff-Gruppe Reinraum-Verbrauchs-
material gehören: Handschuhe, Wischmittel (Reinigungs-
Tücher, Schwämme, Swabs und Mops), Verpackungsmaterial
und Klebe-Etiketten sowie die reine Arbeits-Bekleidung. Im
Laufe der Zeit haben sich zudem einige Ultra-HiTech-Bereiche
herausgebildet, in denen die Reinheits-Anforderungen noch-
mals um einige Größenordnungen höher sind. Dazu gehören
die Fertigungsanlagen der Raumfahrt-Industrie, die EUV-
Lithografie-Anlagen (EUV: Extreme Ultraviolet Lithogrphy)
aus dem Bereich der Halbleiter-Produktion, Komponenten
der Ultra-Hochleistungs-Lasertechnik und viele Produkte auf
deren Oberflächen Atmosphären-Kondensat und persistierende
Chemikalien-Reste aus vorangegangenen Fertigungs-Verfahren
eine potentielle Gefahr für die Produkt-Funktionalität bilden.
Der Beitrag des Reinraum-Verbrauchsmaterials zur Freiset-
zung atmosphärisch übertragener partikulärer Kontamina-
tion ist denkbar gering. Beträgt er doch für den arbeitenden
Menschen zusammen mit der speziellen Bekleidung etwa 50
%, für die Freisetzung von Handschuhen und Reinigungs-
Tüchern zusammen jedoch lediglich 1,9 %. Anders zeigt sich
die Situation bei Betrachtung der Kontakt-Übertragung sowohl
filmischer als auch partikulärer Kontamination beispielsweise
zwischen Handschuh-Oberfläche und funktionaler Produktober-
fläche. Hier steht die Übertragung organischer Filme zumeist
im Zusammenhang mit organischen als auch anorganischen
Partikeln und Faserfragmenten im Vordergrund und es kommt
zur Übertragung filmischer Verunreinigungen im Dickenbereich
von 2 bis 200 nm. Um diesen Bereich messtechnisch qualita-
tiv abzudecken gibt es mehrere Verfahren, die jedoch alle mit
Investitionen von bis zu 80-120.000 USD für den apparativen
Aufwand verbunden sind. Diese analytischen Verfahren sind
z. B. FTIR (Fourier-Transformations-Infrarot Spektroskopie),
Raman-Spektroskopie, GC-MS (Gaschromatographie-Mas-
senspektrometrie) und LC Flüssigkeits-Chromatographie. Der
Grund dafür, dass wir vom Clear & Clean-Forschungslabor uns
für die GC-MS-Methodik entschieden haben lässt sich wie folgt
begründen:
Die GC-MS-Methode ist eine analytische Technik, mit deren
Hilfe komplexe Gemische flüchtiger, vorwiegend organischer
Verbindungen bis in den ppb-Bereich hinein getrennt, iden-
tifiziert und gegebenenfalls quantifiziert werden können. Für
die GC-MS-Analyse müssen Verbindungen sowohl flüchtig als
auch thermisch stabil sein. Der Massenspektrometer gestützte
Nachweis ermöglicht dann die Bestimmung der Molekülmasse
chemischer Verbindungen und die Aufklärung ihrer Molekül-
struktur. Letzteres lässt sich aus den spezifischen Fragmen-
tierungs-Mustern ableiten, die organische Verbindungen beim
Beschuss mit schnellen Ionen einer MS-Ionenquelle zeigen.
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