TXRF: Die Totalreflexions-Röntgenfluoreszenzanalyse

 

TXRF ist eine empfindliche Methode für quantitative und halbquantitative Elementanalyse von Flüssigkeiten, Feststoffen und Verunreinigungen. Bei SemisSol wird TXRF hauptsächlich zur Analyse von Spurenmetallen auf einer Siliziumwaferoberfläche genutzt wird. Übergangsmetalle wie Cr, Fe, Ni und andere können mit einer niedrigen Nachweisgrenze im Pikogramm-Bereich (pg) analysiert werden. TXRF ist besonders nützlich für flüchtige Elemente wie Ar, S, Cl und Br. Semisol greift auf viele Jahre Erfahrung im Umgang mit TXRF zurück, ob flüssig, fest oder Gas, wir beraten sie gerne bei Ihrem individuellen Analyse-Wunsch!

 

Das Grundprinzip der TXRF-Analyse

 

 

TXRF (Total X-Ray Fluorescence, auf deutsch Totalreflexions-Röntgenfluoreszenzanalyse) verwendet einen einfallenden Röntgenstrahl, um Metallverunreinigungen auf der Waferoberfläche anzuregen, die Fluoreszenz abgeben. Das Fluoreszenzsignal wird dann gesammelt und analysiert. Der Winkel des einfallenden Röntgenstrahls ist sehr flach, so dass nur die nahe Oberfläche (ca. 400 A) des Wafers analysiert wird. Elemente können mit einer Nachweisgrenze von 1E9 Atomen/cm2 analysiert werden.

 

 

Probenaufbereitung TXRF-Analyse

 

Die Probenaufbereitung der TXRF erfolgt bei SemiSol mittels VDP – Gasphasenzersetzung. VPD ist eine Präparationsmethode, bei der die gesamte Oxidschicht des Wafers zerlegt und zu einem einzigen Tröpfchen konzentriert wird. Dieses Tröpfchen wird dann mittels TXRF gemessen und sorgt für erhöhte Empfindlichkeit der Probe und niedrigere Nachweisgrenzen, da sie ein großes Volumen der gescannten Waferfläche in einer einzigen Messung konzentriert.

TXRF-Spektroskopie basiert auf der Methode der Totalreflexions-Röntgenfluoreszenzanalyse. Eine luftgekühlte Röntgenröhre erzeugt einen Röntgenstrahl, der durch einen Multilayer- Monochromator auf den engen Energiebereich einer charackteristischen Linie (z.B. Mo-K) reduziert wird. Der fokussierte Strahl trifft in einem sehr flachen Winkel auf einen Probenträger so dass es zu Totalreflexion kommt. Die daraus resultierende Eindringtiefe von wenigen Nanometern erzeugt ein besseres Signal-Rausch-Verhältnis, da Wechselwirkungen mit dem Trägermaterial der Probe nicht stattfinden. So kann die Nachweisgrenze bis auf 0,01 Pikogramm erweitert werden. Des Weiteren bilden sich durch Wechselwirkung der einfallenden mit den reflektierten Röntgenstrahlen stehende Wellenfelder (engl. x-ray standing waves, XSW) aus, die insbesondere zur Feststellung und Quantifizierung von Verunreinigungen auf der Probe (z. B. einem Wafer) verwendet werden können.

 

 

Vorteile TXRF – Analysen

 

Diese Vorteile bietet eine Analyse mittels Totalreflexions-Röntgenfluoreszenzanalyse:
 

  • Simultanbestimmung der Elemente mit Ordnungszahlen ab 16
  •  
  • Weitestgehend matrixunabhängig und frei von Memoryeffekten
  •  
  • Ermöglicht eine qualitative und quantitative Auswertung bis in den Ultraspurenbereich
  •  
  • Quantifizierung über interne Standardisierung

SemiSol – Ihr Partner für Analyseverfahren

 

 

Wir bei SemiSol gehen auf Sie als Kunde ein und bieten individuelle, anwendungsbezogene Lösungen für Ihre Messung und Analyse. Im Bereich der Oberflächenanalyse bieten wir zusätzlich zu VPD, TXRF und ICP-MS viele weitere Verfahren, die Ihre Messung unterstützen.

 

Es muss schnell gehen mit der Messung? Wir tun unser Möglichstes und arbeiten auch am Wochenende, um Ihr Analyseergebnis rechtzeitig zu liefern. Es verändert sich etwas spontan? Kein Problem, unsere zentrale Unternehmensstruktur ermöglicht spontane Anpassungen eines Auftrags. Wir behandeln alle Proben und Analyseergebnisse streng vertraulich und folgen geregelten Prozessabläufen gemäß ISO 9001.

Faire Preise dank Expertise. Wir befinden uns im unteren Preissegement, da wir uns komplett auf Analysen spezialisiert haben. Sie sind sich nicht sicher welche Analysemethode zu Ihnen passt? Schicken Sie uns einfach eine Anfrage:

 

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