Ziel des Projekts ist die Erprobung, die Qualifizierung und die industrielle Anwendung neuer, auf einer F2/Ar/N2 Mischung basierten Reinigungsprozesse für Chemical Vapour Deposition (CVD) Anlagen in der Halbleiter-Fertigung. Mit diesem Fluor-Gasgemisch (hoher N2 Anteil) werden das bisher in großen Mengen verwendete NF3 und andere Treibhausgase aus der Gruppe der perfluorierten Kohlenwasserstoffe (PFC), wie z.B. C3F8, C2F6 und CF4 ersetzt (Drop-In Replacement). Die technologisch unvermeidbaren Restemissionen der Prozessgase auch im unteren ppm-Bereich werden durch den Einsatz von Fluor-Gasgemischen bei der plasmaunterstützten Reinigung von CVD Prozesskammern vermieden. Gerade bei NF3 ist die klimatische Auswirkung auch geringer Emissionen wegen des hohen Global Warming Potential (GWP) Faktors versus CO2 von 17200 besonders hoch. Der GWP Faktor einer F2/Ar/N2 Mischung ist 1. Angestrebtes Ergebnis von ecoFluor ist eine Senkung des Ressourcenverbrauchs und der umweltschädlichen Restemissionen bei gleichzeitiger Erhöhung der Kosteneffizienz.
Ziel des Projekts ist die Erprobung, die Qualifizierung und die industrielle Anwendung neuer, auf einer F2/Ar/N2 Mischung basierten Reinigungsprozesse für Chemical Vapour Deposition (CVD) Anlagen in der Halbleiter-Fertigung. Mit diesem Fluor-Gasgemisch (hoher N2 Anteil) werden das bisher in großen Mengen verwendete NF3 und andere Treibhausgase aus der Gruppe der perfluorierten Kohlenwasserstoffe (PFC), wie z.B. C3F8, C2F6 und CF4 ersetzt (Drop-In Replacement). Die technologisch unvermeidbaren Restemissionen der Prozessgase auch im unteren ppm-Bereich werden durch den Einsatz von Fluor-Gasgemischen bei der plasmaunterstützten Reinigung von CVD Prozesskammern vermieden. Gerade bei NF3 ist die klimatische Auswirkung auch geringer Emissionen wegen des hohen Global Warming Potential (GWP) Faktors versus CO2 von 17200 besonders hoch. Der GWP Faktor einer F2/Ar/N2 Mischung ist 1. Angestrebtes Ergebnis von ecoFluor ist eine Senkung des Ressourcenverbrauchs und der umweltschädlichen Restemissionen bei gleichzeitiger Erhöhung der Kosteneffizienz. Das Fraunhofer EMFT optimiert zusammen mit Solvay die F2/Ar/N2 -Gasmischungen und transferiert über den Projektzeitraum die entsprechenden F2-Reinigungs-Prozessrezepte zu Texas Instruments (TI). Darüber hinaus unterstützt das Fraunhofer EMFT TI beim Einfahren der F2/Ar/N2 -Gemische als Reinigungsgas auf den CVD Pilot-Anlagen bei TI in Freising. Zeitgleich wird im Rahmen des Projektes am Fraunhofer EMFT eine kostengünstige Remote Plasmaquelle (Muegge GmbH) für den Einsatz an in Deutschland und Europa bestehenden CVD-Anlagen getestet. In Phase 1 wird das neue umweltfreundliche Verfahren auf verschiedenen Maschinentypen optimiert und validiert, welche anschließend in Phase 2 im Produktionsumfeld betrieben werden. Die industrielle Einführung dieser Prozesse, um in Phase 2 TRL 8 zu erreichen, ist aufwendig und anspruchsvoll, da für eine gleichbleibend hohe Ausbeute an Bauelementen sämtliche Fehlerquellen ausgeschlossen werden müssen.
Ziel des Projekts ist die Erprobung, die Qualifizierung und die industrielle Anwendung neuer, auf F2/Ar/N2-Mischungen basierter Reinigungsprozesse für Chemical Vapour Deposition (CVD)-Anlagen in der Halbleiter-Fertigung. Mit diesen Fluor-Gasgemischen (hoher N2-Anteil) werden das bisher in großen Mengen verwendete NF3 und andere Treibhausgase aus der Gruppe der perfluorierten Kohlenwasserstoffe (PFC) wie z.B. C3F8, C2F6 und CF4 ersetzt (Drop-in-Replacement). Die derzeit technologisch unvermeidbaren Restemissionen der Prozessgase auch im unteren ppm-Bereich werden durch den Einsatz von Fluor-Gasgemischen bei der plasmaunterstützten Reinigung von CVD-Prozesskammern vermieden. Gerade bei NF3 ist die klimatische Auswirkung auch geringer Emissionen wegen des hohen Global Warming Potential (GWP)-Faktors versus CO2 von 17200 besonders hoch. Der GWP Faktor der F2/Ar/N2-Mischungen ist 1. Angestrebtes Ergebnis von ecoFluor ist eine Senkung des Ressourcenverbrauchs und der umweltschädlichen Restemissionen bei gleichzeitiger Erhöhung der Kosteneffizienz. Die Muegge GmbH wird eine auf die Projektbedürfnisse hin modifizierte 2,45 GHz Remote-Plasmaquelle bereitstellen und die Fraunhofer EMFT bei der Optimierung des Reinigungsprozesses mit F2/Ar/N2/-Mischungen bis hin zum Proof-of-Concept unterstützen. In der 2. Phase besteht die Aufgabe von Muegge darin, die 2,45 GHz Remote-Plasmaquelle auf weitere Anlagen und Prozesse anzupassen und sie auf Basis der mit der Fraunhofer EMFT erzielten Reinigungsprozessoptimierung zu standardisieren.
Ziel des Projekts ist die Erprobung, die Qualifizierung und die industrielle Anwendung neuer, auf einer F2/Ar/N2 Mischung basierten Reinigungsprozesse für Chemical Vapour Deposition (CVD) Anlagen in der Halbleiter-Fertigung. Mit diesem Fluor-Gasgemisch (hoher N2 Anteil) werden das bisher in großen Mengen verwendete NF3 und andere Treibhausgase aus der Gruppe der perfluorierten Kohlenwasserstoffe (PFC), wie z.B. C3F8, C2F6 und CF4 ersetzt (Drop-In Replacement). Die technologisch unvermeidbaren Restemissionen der Prozessgase auch im unteren ppm-Bereich werden durch den Einsatz von Fluor-Gasgemischen bei der plasmaunterstützten Reinigung von CVD Prozesskammern vermieden. Gerade bei NF3 ist die klimatische Auswirkung auch geringer Emissionen wegen des hohen Global Warming Potential (GWP) Faktors versus CO2 von 17200 besonders hoch. Der GWP Faktor einer F2/Ar/N2 Mischung ist 1. Angestrebtes Ergebnis von ecoFluor ist eine Senkung des Ressourcenverbrauchs und der umweltschädlichen Restemissionen bei gleichzeitiger Erhöhung der Kosteneffizienz. Zu Beginn der Phase 1 werden bei TI in Freising Installationsarbeiten durchgeführt, die die Evaluierung der F2/Ar/N2 Mischungen an 3 verschiedenen Anlagentypen ermöglichen. Basierend auf den vorliegenden Ergebnissen werden dann in der zweiten Hälfte der Phase 1 Versuche auf Testwafern durchgeführt, mit dem Ziel, fertigungstaugliche Reinigungsprozesse zu definieren. In Phase 2 werden diese Reinigungsprozesse gemäß den bei TI üblichen Verfahrensweisen in die Produktion überführt und daran anschließend deren Effizienz über einen längeren Zeitraum überwacht und dokumentiert.
Projektziel ist die Entwicklung einer lichtbogenbeheizten, strahlungsgekühlten, thermischen Wasserdampfplasmaanlage zur Behandlung von PFC-haltigen Abluftströmen. Durch die Minimierung von Abwärmeverlusten bei gleichzeitig hoher Reaktionstemperatur von über 2500 K in der Plasmazone soll der Energiebedarf um 25-30% reduziert und der Wirkungsgrad auf über 95% für alle PFCs (inkl. CF4 bzw. SF6) gegenüber kommerziellen Plasmen angehoben werden.
Schmelzflusselektrolyse (Primär- bzw. Hüttenaluminium) aus Tonerde Hall-Heroult-Prozeß). Werte für CF4- und C2F6-Emissionen aktualisiert. Allgemeines Verfahren ist die Elekrolyse der Tonerde (Al2O3) in Kryolithschmelzen (Na3AlF6). Kryolith wird im Prozeß zur Schmelzpunkterniedrigung (auf ca. 950 °C) benötigt. Kryolithverluste werden durch Zugabe von Aluminiumfluorid (AlF3) ausgeglichen. Das elektrolytisch gebildete Aluminium setzt sich am kathodischen Boden der Elektrolysezelle ab. Der Sauerstoffanteil der eingesetzten Tonerde verbindet sich mit dem Kohlenstoff der Anoden zu Kohlendioxid und Kohlenmonoxid. Durch den Schwefelgehalt des eingesetzten Anodenmaterials werden weiterhin Schwefeldioxidemissionen freigesetzt. Weitere wichtige Emissionen bei der Schmelzflußelektrolyse sind Staub sowie Fluorwasserstoff. Das Ausmaß der Emissionen ist von der konkreten Technik der Anlage und der Effizienz der Abgasreinigung abhängig. Schließlich werden bei der Schmelzflußelektrolyse Tetrafluormethan (CF4) und Hexafluorethan (C2F6) emittiert (#2), die als langlebige und extrem potente Treibhausgase bekannt sind. Die einzelnen Anlagen unterscheiden sich vor allem durch die eingesetzte Technologie der Elektrolysezellen. Es wird unterschieden in pre-bake- und Söderberg-Zellen, von welchen wiederum diverse Untervarianten existieren (Huglen 1990). Genese der Daten: Die Daten (pro t Alu) für die Einsatzstoffe Tonerde (1900 kg), Anoden (430 kg) und Aluminiumfluorid (18 kg) sowie der Hilfsenergie Heizöl EL (3825 MJ) sind #1 entnommen. Der Wert für den Stromverbrauch der bundesdeutschen Schmelzelektrolysen (13400 kWh = 48240 MJ/t) geht auf #3 zurück und trägt den vergleichsweise modernen Elektrolyseöfen in der Bundesrepublik Rechnung (vgl. z.B. GUS -Schmelzflußelektrolyse). Die Emissionsfaktoren für Schwefeldioxid (10 kg), Kohlenmonoxid (110 kg) und Fluorwasserstoff (0,04 kg) gehen auf Messungen nach #2 an einer deutschen Primäraluminiumhütte mit moderner prebake-Technologie zurück, die einen bedeutenden Anteil der inländischen Produktionskapazität abdeckt. Die Meßwerte werden als repräsentativ für die bundesdeutsche Produktion erachtet und daher für GEMIS übernommen. Weiterhin werden basierend auf #2 die Daten für Kohlendioxid auf 1400 kg/t gesetzt. Die Emissionen für Tetrafluormethan (0,25 kg) und Hexafluorethan (0,025 kg) beruhen auf (WiMe 1999) und spiegeln die Fortschritte der Emissionsminderung dieser Treibhausgase in der Aluminiumindustrie wieder. Der Emissionswert für Staub (1,36 kg) aus #1 wird auf die deutsche Produktion übertragen. Die Kennziffer für die Gesamtabfallmenge (35,7 kg) stammt aus #3. Nicht abgebrannte Anodenreste sind dabei nicht berücksichtigt, da sie bei der Anodenherstellung wieder eingesetzt werden. Tetrafluormethan (0,75 kg) und Hexafluorethan (0,11 kg) Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Rohstoffe gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2050 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 52,6% Produkt: Metalle - NE
Unsere Zielsetzung in der dritten Antragsphase des SPPs besteht darin, den Transport von Methan, Wasserstoff und 3-Helium in den Plumes zu bestimmen, die den hydrothermalen Austrittstellen am Logatchev-Feld (Mittelatlantischer Rücken) zugeordnet werden. Wir (IFM-GEOMAR und IOW) beabsichtigen Tow-yo CTD Untersuchungen dieser gelösten Gase innerhalb einer Distanz von wenigen Kilometern zu diesen hydrothermalen Austrittstellen vorzunehmen. Die hierbei gewonnen Informationen werden mit Langzeit-Strömungsmessungen verknüpft, die von den Herren Fischer und Visbek (IFM-GEOMAR) durchgeführt werden. Die genannten Tow-yo CTD Untersuchungen werden zu Beginn und Ende der Langzeit-Strömungsmessungen erfolgen, d.h. auf der F/S MERIAN Fahrt 06/2 und 10/3. Diese Beprobungsstrategie ermöglicht es, die Ergebnisse der Kurzzeitaufnahmen aus der Ermittlung der Gasverteilung mit denen der Zeitreihenaufzeichnungen der Stömungsmessungen zu verknüpfen. Des Weiteren werden über eine Strecke von 100 km mit dem CTD-Rosettensystem Wasserproben entlang der Rückenachse genommen, welche an der Bruchzone bei 15 Grad 20N einsetzt. Durch diese Untersuchung soll das Inventar dieser Gase in diesem Rückensegment abgeschätzt werden. Methan und Wasserstoff werden bereits während der beiden Expeditionen an Bord gemessen. Die Heliumisotopen-Analysen werden jeweils nach den Expeditionen an der Universität Bremen durchgeführt. Ein weiteres in Beziehung stehendes Ziel besteht in der Konzentrationsbestimmung des gelösten Methans und Wasserstoffs in Fluiden, die an den hydrothermalen Austrittsstellen während der Expeditionen genommen werden. Über diese Ziele hinaus werden wir mit M. Perner an kinetischen Inkubationsexperimenten arbeiten, um die Raten der Wasserstoffzehrung in Fluiden zu bestimmen, die sich aus der mikrobiellen Aktivität in hydrothermalen Lösungen ableitet.
Tropen -Schmelzflusselektrolyse: Primäraluminium (Hüttenaluminium) wird aus Tonerde mittels Schmelzflusselektrolyse (Hall-Heroult-Prozeß) gewonnen. Allgemeines Verfahren ist die Elekrolyse der Tonerde (Al2O3) in Kryolithschmelzen (Na3AlF6). Kryolith wird im Prozeß zur Schmelzpunkterniedrigung (auf ca. 950 oC) benötigt. Kryolithverluste werden durch Zugabe von Aluminiumfluorid (AlF3) ausgeglichen (WIKUE 1995b). Das elektrolytisch gebildete Aluminium setzt sich am kathodischen Boden der Elektrolysezelle ab. Der Sauerstoffanteil der eingesetzten Tonerde verbindet sich mit dem Kohlenstoff der Anoden zu Kohlendioxid und Kohlenmonoxid. Durch den Schwefelgehalt des eingesetzten Anodenmaterials werden weiterhin Schwefeldioxidemissionen freigesetzt. Weitere wichtige Emissionen bei der Schmelzflußelektrolyse sind Staub sowie Fluorwasserstoff. Das Ausmaß der Emissionen ist von der konkreten Technik der Anlage und der Effizienz der Abgasreinigung abhängig. Schließlich werden bei der Schmelzflußelektrolyse Tetrafluormethan (CF4) und Hexafluorethan (C2F6) emittiert (#1), die als langlebige und extrem potente Treibhausgase bekannt sind. Die einzelnen Anlagen unterscheiden sich vor allem durch die eingesetzte Technologie der Elektrolysezellen. Es wird unterschieden in pre-bake- und Söderberg-Zellen, von welchen wiederum diverse Untervarianten existieren (Huglen 1990). Die Daten gelten für Prozesse in den Tropen (Brasilien, Venezuela, Schwarzafrika). Allokation: keine Genese der Daten: Für die Schmelzflusselektrolyse in den Tropen wird in GEMIS ein mittleres Technologieniveau unterstellt (d.h. deutlich geringerer Stromverbrauch und geringere Staub- und Fluorwasserstoffemisionen als in der GUS). Die Daten für die Einsatzstoffe Tonerde (1900 kg), Anoden (430 kg) und Aluminiumfluorid (18 kg) sowie für Heizöl EL (3825 MJ) und für elektrischen Strom (15000 kWh = 54000 MJ) sind #2 entnommen. Ebenso gehen die Emissionsfaktoren für Fluorwasserstoff (0,25 kg) und Staub ( 1,36 kg) auf #2 zurück. Die Emissionsfaktoren für Schwefeldioxid (18 kg), Kohlenmonoxid (150 kg) Kohlendioxid (1400 kg) gehen auf (Harnisch 1995) bzw. fürTetrafluormethan (0,5 kg) und Hexafluorethan (0,066 kg) gehen auf (Harnisch 1998 und Harnisch 1999) zurück und entsprechen globalen Durchschnittswerten (Anmerkung: die Kennziffern für die fluorierten Treibhausgase schwanken von Anlage zu Anlage, daher werden hierzu für alle in GEMIS aufgenommenen Schmelzflusselektrolyseprozesse wie z.B. GUS -Schmelzflußelektrolyse etc. die gleichen globalen Durchschnittswerte angesetzt). Die Kennziffer für die Gesamtabfallmenge (35,7 kg) stammt von #3 und wird auf die GUS übertragen. Nicht abgebrannte Anodenreste sind dabei nicht berücksichtigt, da sie bei der Anodenherstellung wieder eingesetzt werden. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Rohstoffe gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2000 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 52,6% Produkt: Metalle - NE
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 51 |
| Europa | 1 |
| Land | 1 |
| Weitere | 3 |
| Wissenschaft | 9 |
| Zivilgesellschaft | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Chemische Verbindung | 2 |
| Daten und Messstellen | 1 |
| Förderprogramm | 21 |
| Gesetzestext | 1 |
| Text | 30 |
| unbekannt | 1 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 6 |
| Offen | 22 |
| Unbekannt | 27 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 54 |
| Englisch | 2 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 28 |
| Bild | 1 |
| Datei | 27 |
| Dokument | 29 |
| Keine | 15 |
| Webseite | 12 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 53 |
| Lebewesen und Lebensräume | 55 |
| Luft | 55 |
| Mensch und Umwelt | 55 |
| Wasser | 53 |
| Weitere | 55 |