Präzise ICP-MS-Analytik für hochwertige Quarzgläser

Ausgangssituation und Projektziel

Die Firma Raesch ist auf die Herstellung und Entwicklung von hochwertigen Quarzgläsern und Spezialglasprodukten spezialisiert. Sie bietet Lösungen für Anwendungen, die höchste Reinheit und spezielle Materialeigenschaften erfordern, beispielsweise in der Halbleiterindustrie, der Optik, der Forschung und der Medizintechnik. Raesch legt besonderen Wert auf Qualität, Reinheit und innovative Technologien, um den anspruchsvollen Anforderungen ihrer Kunden gerecht zu werden.

Für die Anwendung der Quarzgläser in der Halbleiterbranche wird eine tiefenabhängige Spurenelementanalyse benötigt, bei der die Gehalte von Kontaminationen in bestimmten Bereichen sowie im Bulkmaterial bestimmt werden können.

 

Lösung und Kundennutzen

Das Fraunhofer CSP hat bestehende Analyseverfahren aus der Siliziumanalytik sorgfältig evaluiert und speziell auf die Anforderungen von Quarzglas angepasst. Dabei wurde eine innovative Tiefenätzmethode entwickelt, die aus drei klar definierten Schritten besteht. Nach umfangreichen Ätzexperimenten zur Bestimmung der spezifischen Ätzrate können Proben präzise bis zu einer vorgegebenen Tiefe geätzt und anschließend mittels hochpräziser ICP-MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry) analysiert werden.

Im nächsten Schritt erfolgt eine Bulkanalyse, und die Ergebnisse werden mit denen der oberflächennahen Ätzschritte korreliert. So lässt sich genau feststellen, ob Elemente gleichmäßig im Quarzglas verteilt sind oder durch bestimmte Prozessschritte von außen eingetragen wurden. Dies führt zu einem besseren Verständnis der Herstellungsprozesse, einer höheren Materialreinheit und einer verbesserten Kontrolle der Prozesskette. Besonders in Anwendungen, bei denen geringste Spurenmetalle oder Kontaminationen die Produktqualität negativ beeinflussen können, ist diese Analyse entscheidend für die Qualitätssicherung und die Einhaltung strenger Reinheitsanforderungen.