Schnelle und quantitative Bestimmung organischer Waferkontaminationen mittels TOC- und Kontaktwinkelmessung

© Foto Fraunhofer CSP

Organische Verunreinigungen sind ein häufig anzutreffendes Problem auf Halbleiterwafern. Die Folge dieser partikulären oder filmischen Kontaminationen sind oft Qualitätsmängel am finalen Bauteil. Am Fraunhofer CSP wurden zwei Methoden entwickelt, die eine schnelle Bestimmung der organischen Verunreinigungen ermöglichen und in Kombination die Beurteilung der Menge und Verteilung auf der Waferoberfläche erlauben. Dafür wird zum einen die Messung des gesamten organischen Kohlenstoffs nach Oberflächenextraktion eingesetzt. Dies erlaubt die integrale und quantitative Bestimmung auch geringer oberflächlicher Kontamination ab etwa 0,5 ng Kohlenstoff pro cm2 Waferoberfläche. Ergänzt werden kann die Analyse durch die lateral aufgelöste Bestimmung der Oberflächenenergie, mittels halbautomatischen Kontaktwinkelmappings mit zwei unterschiedlichen Flüssigkeiten als Testlösung - üblicherweise Wasser und Dijodmethan. Beide Methoden zeichnen sich durch hohe Analysegeschwindigkeit und geringen instrumentellen Aufwand aus und eignen sich somit zur Prozess- und Qualitätskontrolle in verschiedensten Bereichen.