Ultraspurenanalyse

Wir bieten unseren Kunden umfangreiche analytische Dienstleistungen von verschiedensten Materialien bis in den Ultraspurenbereich an. Neben der Bestimmung von Gesamtkonzentrationen bis in den niedrigen ppb-Bereich stehen auch Methoden für die lokal aufgelöste Analyse zur Verfügung. Dabei sind alle Methoden auf die besonderen Reinheitsanforderungen von Halbleitermaterialien angepasst. Auch die Entwicklung angepasster analytischer Methoden, z.B. für die Prozessüberwachung und Qualitätskontrolle sowie Beratungen und Training zum Thema Spurenanalyse gehören zu unserem Leistungsumfang.

Wir bieten sowohl standardisierte Auftragsanalysen als auch komplexe Ursachenaufklärungen, vom Einzelauftrag bis zu umfangreichen Forschungs- und Entwicklungsvorhaben, an.

Unsere Forschungseinrichtung ist nach DIN ISO 9001 zertifiziert.

Im folgenden Video erhalten Sie einen Eindruck von unseren analytischen Dienstleistungen. Für weitere Informationen sprechen Sie uns gern an.

Oberflächenreinheit

Oberflächenreinheit Si-Wafer
© Fraunhofer CSP
Verunreinigungen auf Waferoberflächen können in einem säurehaltigen Extraktionsmittel eingesammelt und anschließend mittels ICP-MS quantifiziert werden.
  • Surface Extraction ICP-MS: Bestimmung von Elementgehalten mittels ICP-Massenspektrometrie nach Oberflächenextraktion
  • Anpassung der Ätzlösung an die Bedürfnisse des Kunden (z.B. nur Oberfläche, Oberfläche inkl. Oxidschicht, dicke Oxidschichten,…)
  • Alle Wafergrößen sind möglich
  • Nachweisgrenzen elementabhängig bis zu 1E7 atoms/cm²

Hochreine Oligosilane

Hexachlordisilan
© Fraunhofer CSP
Hexachlordisilan (HCDS) wird als Prekursormaterial für die Herstellung sehr dünner Schichten verwendet und benötigt daher eine sehr hohe Reinheit, welche mittels ICP-MS bestimmt werden kann.
  • Chemischer Gasphasenaufschluss von Silanen (z.B. HCDS, PCDS, STC, TCS...) und anschließende Spurenelementanalytik mittels ICP-MS
  • Untersuchung sowohl von hochreinen Stoffen als auch von Rohmaterialien möglich
  • Benötigte Probenmenge im Idealfall 10 g
  • Nachweisgrenzen elementabhängig, im Bereich 5 ppt bis 1 ppb

Analysen in Feststoffen

Experimenteller CZ-Siliziumkristall
© Fraunhofer CSP
Experimenteller CZ-Siliziumkristall und Höhenverlauf der Verunreinigungsgehalte (Beispiel: Aluminium).
  • Hohe Reinheit von Ausgangsmaterialien ist die Grundvoraussetzung für leistungsstarke Solarzellen und Halbleiterbauelemente
  • Chemischer Aufschluss und anschließende Bestimmung von Elementgehalten mittels ICP-Massenspektrometrie
  • Proben: Feedstock, Kristalle, Wafer, Dotierstoffe, Pulver…
  • Benötigtes Probenmaterial: im Idealfall 5 g
  • Nachweisgrenzen abhängig von Probe und Element im unteren ppb bis ppt-Bereich

Hochreine Säuren

Hochreine Säuren
© Fraunhofer CSP
Für viele Anwendungen sind hochreine Säuren notwendig. Die enthaltenen Spurenelementgehalte – oft im ppt-Bereich – können mittels ICP-MS nachgewiesen werden.
  • Spurenelementanalyse in hochreinen Lösungen (z.B. hochreine Flussäure, Salpetersäure...)
  • Verdünnungen oder Evaporation als Probenvorbereitung notwendig
  • Probenvolumen mind. 5 mL
  • Nachweisgrenzen im ppt-Bereich (elementabhängig)

Wässrige Lösungen

Reinheit wässriger Lösungen
© Fraunhofer CSP
Die für viele Prozesse geforderte sehr hohe Reinheit von wässrigen Lösungen kann mittels ICP-MS-Analyse überprüft werden.
  • Spurenelementanalyse in wässrigen Lösungen
  • Probenvolumen mind. 5 mL
  • Nachweisgrenzen im unteren ppt-Bereich (elementabhängig)

Sequentielles Ätzen

Charakterisierung von Waferoberflächen
© Fraunhofer CSP
Durch die Anwendung verschiedener Säuren beim Ätzvorgang können die Schichten von Materialien getrennt analysiert werden.
  • Detektion von Oberflächenkontaminationen, welche auch in tiefere Schichten vordringen
  • Schichtspezifisches Ätzen und anschließende ICP-MS-Analyse kann helfen herauszufinden, wo welche Verunreinigungen lokalisiert sind und wie eine effiziente Reinigung erfolgen kann
  • Proben: Wafer, Brocken, Granulat, Pulver

Beständigkeit von Materialien gegenüber Säuren

  • Überprüfung verschiedener Materialien, z.B. Polymeren, Dichtungsmaterialien etc. gegenüber Säureeinfluss
  • Variation von Säuren, Säurekonzentrationen und Temperaturen
  • Leaching: Bestimmung der aus dem Material gelösten Elementgehalte mittels ICP-MS
  • Bestimmung von Probengeometrien und mikroskopischen Veränderungen vor und nach Auslagerungsversuchen
  • Messung des Spannung-Dehnungsverhaltens nach gängigen Standards (z.B. DIN EN ISO 527-3) an behandelten und unbehandelten Proben

Beratung und Training zum Thema Spurenanalyse

Training Spurenanalyse
© Fraunhofer CSP
Buchen Sie ein Vor-Ort-Training unter professioneller Anleitung unserer Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter.

Wir bieten Beratungsleistungen zum Thema Spurenanalyse, Hilfe beim Aufbau eines eigenen Spurenanalytiklabors sowie Vor-Ort-Trainings Ihrer Mitarbeiter an.