Kontamination von Wafern besser erkennen
Das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS erweitert seine Analysefähigkeiten im Bereich der Waferkontamination. In einem dedizierten Labor wird dazu die etablierte Methode der Dampfphasenzersetzung in Kombination mit der Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (VPD-ICP-MS) eingesetzt. Damit ist eine genaue Überwachung der Waferoberflächenkontamination möglich.
Wafer sind dünne, kreisförmige Scheiben aus Halbleitermaterial, die als Grundlage für die Herstellung von Mikrochips und anderen elektronischen Bauteilen dienen. Die Qualität und Reinheit der Waferoberfläche sind entscheidend für die Funktionalität und Leistungsfähigkeit der Endprodukte. Um Kontaminationen zu erkennen und zu quantifizieren, werden verschiedene Charakterisierungsverfahren angewandt. Diese wurden nun am Fraunhofer IPMS um die Ultraspurenelementanalyse erweitert. Dabei wird nach dem Ätzen von 200- oder 300-mm-Wafern mit HF-Dampf (Flusssäure) ein Tropfen auf die Waferoberfläche aufgebracht und über diese bewegt. Der Tropfen sammelt die auf der Oberfläche vorhandenen, löslichen Rückstände ein und wird dann auf ein Volumen von 1 ml aufgefüllt. Mittels Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-MS) werden die gelösten Elemente anschliessend analysiert. So liefert das Verfahren genaue quantitative Informationen über die gelösten Elemente auf der Waferoberfläche.
Die Ultraspurenelementanalyse bietet umfassende Möglichkeiten: So werden Oberflächen- und Bevel-Scans durchgeführt, um 39 Elemente mit HF-Scanlösung zu analysieren, was eine detaillierte Charakterisierung der Waferoberfläche ermöglicht. Für spezielle Anwendungen kann darüber hinaus Königswasser als Scanlösung für fünf Edelmetalle verwendet werden.
Laborausstattung am Fraunhofer IPMS
Das Labor ist mit modernstem Equipment ausgestattet, darunter die VPD-Anlage Wafer Surface Preparation System WSPS2 von PVA Tepla und das Massenspektrometer iCap RQ von Thermo Scientific. Diese Technologien ermöglichen eine genaue Charakterisierung und Qualitätssicherung in der Halbleiterindustrie. Mit dieser Erweiterung festigt das Fraunhofer IPMS seine Position als führendes Forschungsinstitut im Bereich der 300-mm-Waferprozessierung und trägt zur Verbesserung der Produktionsqualität in der Halbleiterfertigung bei.
Quelle: Fraunhofer IPMS
