Wafer sind dünne, kreisförmige Scheiben aus Halbleitermaterial, die zur Herstellung von Mikrochips und anderen elektronischen Komponenten eingesetzt werden. Die Qualität und Reinheit der Waferoberfläche sind entscheidend für die Funktionalität und Leistungsfähigkeit der Endprodukte. Zur Erkennung und Quantifizierung von Verunreinigungen kommen verschiedene Charakterisierungsverfahren zum Einsatz. Das Fraunhofer IPMS hat sein Portfolio um die Ultratrace-Elementanalyse erweitert.

Nach der Behandlung von 200- oder 300-Millimeter-Wafern mit Fluorwasserstoffdampf wird ein Tropfen auf die Waferoberfläche aufgebracht und über diese bewegt. Dabei nimmt der Tropfen die auf der Oberfläche vorhandenen löslichen Rückstände auf und wird anschließend auf ein Volumen von 1 ml verdünnt. Die gelösten Elemente werden mittels Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-MS) analysiert. Das Verfahren liefert präzise quantitative Informationen über die löslichen Elemente auf der Waferoberfläche.

Die Ultratrace-Elementanalyse bietet vielfältige Anwendungsmöglichkeiten. Mithilfe einer HF-Scanlösung werden Oberflächen- und Bevel-Scans durchgeführt, um 39 Elemente zu analysieren und die Waferoberfläche detailliert zu charakterisieren. Für spezifische Anwendungen kann Königswasser als Scanlösung für die Analyse von fünf Edelmetallen eingesetzt werden.

Laborausstattung am Fraunhofer IPMS

Das Labor ist mit moderner Analysetechnik ausgestattet, darunter das Wafer Surface Preparation System WSPS2 von PVA TePla und das Massenspektrometer iCAP RQ von Thermo Scientific. Diese Technologien ermöglichen eine präzise Charakterisierung und Qualitätssicherung in der Halbleiterindustrie.

Mit der Erweiterung seines Analyseportfolios baut das Fraunhofer IPMS seine Kompetenzen in der Waferanalyse weiter aus und unterstützt die Qualitätssicherung in der Halbleiterfertigung.

Weitere Informationen zu den verfügbaren Charakterisierungsverfahren finden Sie auf der Website des Fraunhofer IPMS.

Über das Fraunhofer IPMS

Das Fraunhofer IPMS ist ein international führender Forschungs- und Entwicklungsdienstleister für elektronische und photonische Mikrosysteme in den Anwendungsfeldern Smart Industrial Solutions, Bio and Health, Mobility sowie Green and Sustainable Microelectronics. Im Fokus der Forschung stehen kundenspezifische miniaturisierte Sensoren und Aktoren, MEMS-Systeme, Mikrodisplays und integrierte Schaltungen sowie drahtlose und drahtgebundene Datenkommunikation. Das Leistungsspektrum reicht von Beratung und Design über die Prozessentwicklung bis hin zur Pilotserienfertigung. Mit dem Center Nanoelectronic Technologies (CNT) bietet das Fraunhofer IPMS anwendungsorientierte Forschung auf 300-mm-Wafern für Chiphersteller, Zulieferer, Gerätehersteller und F&E-Partner.