VPD: Gasphasenzersetzung, unsere vieleingesetzte Probenvorbereitung

 

Bei der Herstellung von Bauelementen zum Beispiel in der Halbleiterindustrie, kann eine oberflächliche Kontamination zu Prozessschwankungen und Defekten führen. Dabei reichen schon kleinste Fehler in der Fertigung aus, seien es Hohlräume, schlechte Abdeckung, Leerstände, Kurzschlüsse oder Ablagerungen. Mit zunehmender Integrationsdichte und abnehmender Leitungsbreite moderner integrierter Schaltungen (ICs) wird die Spurenmetallkontamination zu einem nachteiligen Faktor. Folglich wird eine stärkere Kontrolle der Kontamination während der Fertigungsprozesse in der Geräteherstellung aufgrund der wachsenden Komplexität und Miniaturisierung von ICs immer wichtiger.


Die Gasphasenzersetzung (VPD) ist eine bewährte Methode der Waferpräparation zur anschließenden Messung von Spurenmetallverunreinigungen. SemiSol hat sich besonders auf die Oberflächenanalyse von Wafern spezialisiert und nutzt die Gasphasenzersetzung regelmäßig als Probenpräparationsmethode für ICP-MS, TXRF etc..
 

Das Grundprinzip der VPD als Form der Probenaufbereitung

 

VPD (Vapor Phase Decomposition, auf Deutsch Gasphasenzersetzung) ist eine Präparationsmethode, bei der die gesamte Oxidschicht des Wafers zerlegt und zu einem einzigen Tröpfchen konzentriert wird. Dieses Tröpfchen kann dann mittels ICP-MS, TXRF, ICP-OES etc. gemessen werden und sorgt für erhöhte Empfindlichkeit der Probe und niedrigere Nachweisgrenzen, da sie ein großes Volumen der gescannten Waferfläche in einer einzigen Messung konzentriert.


Bei VPD-Gasphasenzersetzung erfolgt die Sammlung von Waferoberflächenverunreinigungen mittels eines Scan-Tröpfchens. Der Siliziumwafer wird in eine VPD-Kammer gegeben und dort HF-Dampf ausgesetzt um die SiO2-Oberflächenschicht aufzulösen. Die Waferoberfläche wird dann mit einem 250-μL. Extraktionstropfen abgetastet. Der Extraktionstropfen nimmt den Inhalt der gelösten Siliziumschicht auf, wenn er über die Waferoberfläche bewegt wird. Der Extraktionstropfen wird schließlich von der Waferoberfläche pipettiert und mittels Analysemethoden analysiert.

 

Die Kombination aus VPD und Analysemethode wird in der Halbleiterindustrie zur Ermittlung möglicher metallischer Kontaminationen von Wafern eingesetzt. Die Methode dient unter anderem zur Qualifizierungen von Produktionsanlagen oder zur kontinuierlichen Überwachung der Produkt- und Produktionsqualität. Dazu wird ein gereinigter Siliziumwafer, auf dem sich bereits eine dünne Oxidschicht befindet, mehrfach durch die Anlage gefahren und anschließend auf metallische Verunreinigungen untersucht. Da solch ein Analytik-Labor sehr aufwendig in der Betreibung ist, haben wir bei SemiSol uns genau darauf spezialisiert.

Vorteile der Probenpräparationsmethode VPD

 

Das bietet unsere VPD-Probenvorbereitung für Vorteile für Ihre Analyse:

Erhöhte Empfindlichkeit der Probe: Die Kombination aus VPD und TXRF erlaubt eine Erhöhung der Empfindlichkeit gegenüber Übergangmetallverunreinigungen wie Zink, Kupfer, Nickel.
Für die Analyse von Elementen mit größeren Ordnungszahlen wie Natrium oder Aluminium sorgt die Kombination aus VPD mit ICP-MS für noch geringere Nachweisgrenzen


Niedrigere Nachweisgrenzen sind durch die VPD-Analytik möglich, da eine sehr hohe Informationsdichte in nur einem Extraktionstropfen steckt. Fehlerquellen können somit drastisch minimiert werden.

 

SemiSol – Glasphasenzersetzung vom Experten

 

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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