PROGRAMM - DAGA 2012

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294 DAGA 2012 ProgrammDo. 10:10 titanium 2.04 UltraschallStand der Technik von Ultraschallreinigung in der HalbleiterfertigungA. Lippert, F.L. Holsteyns und H. Okorn-SchmidtLAM Research AGDer Fortschritt in der Produktion von ”Integrierten Schaltungen”, beschriebendurch das ”Moorsche Gesetz”, wurde immer getrieben durchdie Miniaturisierung. Diese Miniaturisierung geht mit einer stetigen Erhöhungder Transistordichte pro Halbleiterfläche einher, welche ebenfallsmit einer Steigerung der Leistungsfähigkeit von ”Integrierten Schaltungen”und einer Minimierung der Kosten pro Transistor gekoppelt ist.Die Herstellungskosten von Transistoren sind direkt mit einer wichtigen,messbaren Größe der Halbleiterproduktion verbunden, der Ausbeute.Eine zentrale Rolle für die Steigerung der Ausbeute spielt die Reinigungder Halbleiteroberfläche während des Entstehungsprozesses des Halbleiterbausteins.Diese Reinigungsprozesse entfernen Partikel und organische,metallische bzw. ionische Kontaminationen auf Halbleiteroberflächen.Die Ultraschallreinigung wurde zu einem wichtigen Bestandteilder ‘RCA-Reinigung‘. Der weitläufige Trend ging immer mehr zu höherenFrequenzen, da diese hinsichtlich der Erosion von Oberflächen ein geringeresPotential aufweisen, und somit für eine schonende Reinigungder Oberfläche geeignet sind. Durch das fortlaufende Verkleinern derGeometrie von Halbleiterbausteinen bis zu aktuell 32 nm und darunter,werden beim Reinigen ernsthafte Schäden an sensitiven Strukturenverursacht. Große Anstrengungen werden unternommen, um das akustischeSchallfeld in Reinigungsbecken und Einzelscheibenanlagen so zugestalten und zu kontrollieren, dass zwar eine Reinigung von Kontaminationendurch akustische Kavitation gewährleistet wird, die Beschädigungvon sensiblen Strukturen aber ausgeschlossen ist.Sitzung „Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung“Do. 14:00 titanium 2.04 Zerstörungsfreie WerkstoffprüfungParametrisierung eines Äquivalenzmodells für Klebungen am Beispieleiner geklebten Piezokeramik auf einer MetallelektrodeF. Bause und B. HenningUniversität Paderborn, EIM-E, Elektrische MesstechnikDie Modellierung von Ultraschallwandlern spielt gerade im Hinblick aufdie Mannigfaltigkeit ihrer Einsatzgebiete eine Schlüsselrolle bei der Entwicklungpiezoelektrische Sensor- und Aktorsysteme. Der jeweils für einespezielle Anwendung zu erreichende Grad der Realitätsnähe der eingesetztenModelle ist dabei essentielle Voraussetzung für die Legitimationdes virtuellen Designs. Viele Arbeiten wurden aus diesem Grund auf

Programm DAGA 2012 295dem Gebiet der akustischen Materialdatenbestimmung sowohl passiverals auch aktiver Materialien durchgeführt. Ein Ultraschallwandler bestehtaus einer Komposition von aktiven und passiven Elementen, welchez.B. mittels Klebungen zusammengefügt werden. Aktuelle Praxis istdie Vernachlässigung der Klebschichteigenschaften oder eine Korrekturder durch die Klebschichtdicke hervorgerufenen Frequenzverschiebungdurch virtuelle Vergrößerung eines der Fügeteile. Dabei werden die Koppelbedingungenzwischen den gefügten Materialien als ideal angenommen.Gegenstand aktueller Untersuchungen ist die Wirkung verschiedenerKlebungen zwischen einer Piezokeramik und einer Metallelektrode, welchein der industriellen Praxis häufig zur einfachen Kontaktierung dervorderen gesputterten Elektrode genutzt wird, auf das Resonanzverhalten.Zunächst wird eine Untersuchung anhand des elektrischen Impedanzverlaufsdurchgeführt, um den Einfluss verschiedener Klebschichtenauf den elektro-akustischen Wandler näher zu beleuchten. Auf Basisdieser Untersuchung wird ein Äquivalenzmodell zur Berücksichtigungder Klebschicht vorgeschlagen und in einer Standard-FEM-Umgebungimplementiert. Über einen inversen Ansatz werden die Parameter desÄquivalenzmodells identifiziert und ihr Gültigkeitsbereich diskutiert.Do. 14:25 titanium 2.04 Zerstörungsfreie WerkstoffprüfungModellierung der Lambwellenausbreitung mit Hilfe der Finiten Integrationstechnik(EFIT)M.-U. Rahman und J. PragerBundesanstalt für Materialforschung und -prüfung BerlinIn diesem Beitrag wird die numerische Modellierung der Lambwellenausbreitungin dünnen Platten mit Hilfe der Elastodynamischen FinitenIntegrationstechnik (EFIT) und deren messtechnische Validierung vorgestellt.Lambwellen können in Platten und plattenartigen Struktureneffektiv zur Detektion von Schäden in großflächigen Bereichen genutztwerden. Allerdings sind Lambwellen dispersiv und man benötigt ein tiefgreifendesVerständnis der Wellenausbreitung, um eine zerstörungsfreiePrüfung (ZfP) mit der Lambwelle durchführen zu können. Zur Modellierungsolcher komplexen Wellenausbreitung können moderne Simulationsverfahrenwie die Finite Integrationstechnik (FIT), die Finite ElementMethod (FEM) und die Boundary Element Method (BEM) eingesetztwerden. Die Elastodynamische Finite Integrationstechnik (EFIT) ist eineeffektive Methode zur Modellierung der Lambwellenausbreitung. Grunddafür ist die recht einfache Diskretisierungstechnik und die konsistenteEinarbeitung der Übergangs- und Randbedingungen. Mit Hilfe der Ergebnisseder EFIT-Simulationen wurde die Ausbreitung der symmetrischenund antisymmetrischen Moden analysiert. Darüber hinaus wurdeeine Technik entwickelt, um einzelne Wellenmoden selektiv anzuregenund die Moden voneinander zu trennen. Außerdem wurde der Einflussvon Rissen auf die Ausbreitung der Lambwellen und die Modenumwandlungstudiert.

294 <strong>DAGA</strong> <strong>2012</strong> ProgrammDo. 10:10 titanium 2.04 UltraschallStand der Technik von Ultraschallreinigung in der HalbleiterfertigungA. Lippert, F.L. Holsteyns und H. Okorn-SchmidtLAM Research AGDer Fortschritt in der Produktion von ”Integrierten Schaltungen”, beschriebendurch das ”Moorsche Gesetz”, wurde immer getrieben durchdie Miniaturisierung. Diese Miniaturisierung geht mit einer stetigen Erhöhungder Transistordichte pro Halbleiterfläche einher, welche ebenfallsmit einer Steigerung der Leistungsfähigkeit von ”Integrierten Schaltungen”und einer Minimierung der Kosten pro Transistor gekoppelt ist.Die Herstellungskosten von Transistoren sind direkt mit einer wichtigen,messbaren Größe der Halbleiterproduktion verbunden, der Ausbeute.Eine zentrale Rolle für die Steigerung der Ausbeute spielt die Reinigungder Halbleiteroberfläche während des Entstehungsprozesses des Halbleiterbausteins.Diese Reinigungsprozesse entfernen Partikel und organische,metallische bzw. ionische Kontaminationen auf Halbleiteroberflächen.Die Ultraschallreinigung wurde zu einem wichtigen Bestandteilder ‘RCA-Reinigung‘. Der weitläufige Trend ging immer mehr zu höherenFrequenzen, da diese hinsichtlich der Erosion von Oberflächen ein geringeresPotential aufweisen, und somit für eine schonende Reinigungder Oberfläche geeignet sind. Durch das fortlaufende Verkleinern derGeometrie von Halbleiterbausteinen bis zu aktuell 32 nm und darunter,werden beim Reinigen ernsthafte Schäden an sensitiven Strukturenverursacht. Große Anstrengungen werden unternommen, um das akustischeSchallfeld in Reinigungsbecken und Einzelscheibenanlagen so zugestalten und zu kontrollieren, dass zwar eine Reinigung von Kontaminationendurch akustische Kavitation gewährleistet wird, die Beschädigungvon sensiblen Strukturen aber ausgeschlossen ist.Sitzung „Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung“Do. 14:00 titanium 2.04 Zerstörungsfreie WerkstoffprüfungParametrisierung eines Äquivalenzmodells für Klebungen am Beispieleiner geklebten Piezokeramik auf einer MetallelektrodeF. Bause und B. HenningUniversität Paderborn, EIM-E, Elektrische MesstechnikDie Modellierung von Ultraschallwandlern spielt gerade im Hinblick aufdie Mannigfaltigkeit ihrer Einsatzgebiete eine Schlüsselrolle bei der Entwicklungpiezoelektrische Sensor- und Aktorsysteme. Der jeweils für einespezielle Anwendung zu erreichende Grad der Realitätsnähe der eingesetztenModelle ist dabei essentielle Voraussetzung für die Legitimationdes virtuellen Designs. Viele Arbeiten wurden aus diesem Grund auf

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