Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mit Synchrotronstrahlung kleinste Verschmutzungen auf Halbleitern entdecken

10.07.2008
PTB forscht mit europäischen Partnern im Bereich der Halbleiteranalytik

Kleiner, präziser, leistungsstärker und billiger - das ist die Erfolgsformel der Mikro- und Nanoelektronik. Miniaturisierung spielt heute eine entscheidende wirtschaftliche Rolle und trägt maßgeblich zu den Schlüsseltechnologien des 21. Jahrhunderts bei; doch je kleiner die Strukturen, desto anfälliger sind sie für minimale Verschmutzungen.

Im Rahmen des europäischen Kooperationsprojekts ANNA arbeitet die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) in ihrem Laboratorium am Elektronenspeicherring BESSY II in Berlin erstmals gemeinsam mit externen Nutzern an ausgewählten Messplätzen für die Nutzung von Synchrotronstrahlung. Die internationale Zusammenarbeit unter dem Dach von ANNA soll europaweite Forschungskompetenz bündeln. In diesem Fall geht es um Erkenntnisse über die physikalisch-chemischen Eigenschaften von Halbleiteroberflächen und Nanoschichten sowie die weitere Entwicklung von referenzprobenfreien Analysemethoden zur Bestimmung der Oberflächenkontamination und Schichteigenschaften.

Durch die fortschreitende Miniaturisierung mikroelektronischer Bauteile stößt die Halbleiterindustrie zunehmend an physikalische Grenzen. Neben der Erforschung neuer Materialien steht beim aktuellen Kooperationsvorhaben die Untersuchung von Halbleiteroberflächen im Vordergrund: Einerseits, weil deren Eigenschaften bei der Aufbringung von z.B. Nanoschichten eine große Rolle spielen und andererseits, weil kleinste Oberflächenkontaminationen Bauteile, wie z.B. Transistoren, unbrauchbar machen können.

Die Analytik von Oberflächenkontamination oder Schichteigenschaften beruht in der Regel auf der Verwendung von chemischen Vergleichsproben. Da allein aufgrund des monatlichen Aufkommens von 20 bis 30 neuen Nanoschichtsystemen zunehmend geeignete Referenzmaterialien für die Kalibrierung konventioneller, analytischer Verfahren fehlen, entwickeln PTB-Wissenschaftler ein physikalisches Analyseverfahren, das komplett auf Vergleichsproben verzichtet: die referenzprobenfreie Röntgenspektrometrie.

Sie gewährleistet eine schnelle und zerstörungsfreie Prüfung mit hoher Zuverlässigkeit und Genauigkeit und ist sogar in der Lage, Mehrfachschichtsysteme vom Nanometerbereich bis zu einer Gesamtdicke von einigen Mikrometern zu analysieren. Die Grundlage für dieses Messverfahren ist die Nutzung absolut kalibrierter und wohl charakterisierter Instrumentierung wie z.B. der verwendeten Röntgendetektoren, bei deren Kalibrierung mit Synchrotronstrahlung die PTB auf eine mehr als 25 jährige Erfahrung bei BESSY I und II zurückblicken kann. Die gleiche Instrumentierung ermöglicht auch die Bestimmung von für die Halbleiteranalytik relevanten atomaren Fundamentalparametern mit kleinen Unsicherheiten.

Erste externe Nutzer dieses Forschungsprojekts sind Europas führendes Halbleiterforschungszentrum IMEC (Belgien) und die Forschungsgruppe für analytische Chemie um Professor Bernd Kolbesen an der Johann-Wolfgang-Goete-Universität Frankfurt. Ausschlaggebend für die Kooperation mit der PTB ist ANNA (European Integrated Activity of Excellence and Networking for Nano and Micro-Electronics Analysis), eine Initiative im Rahmen des

6. Forschungsrahmenprogramms der Europäischen Union.

ANNA bündelt die europaweite Forschungskompetenz. Beteiligt sind 12 Projektpartner aus 7 Ländern: Drei Halbleiterunternehmen und neun wissenschaftliche Einrichtungen mit halbleiteranalytischen sowie metrologischen Kernkompetenzen wollen durch gemeinsame Forschungsaktivitäten und eine engere Vernetzung den Herausforderungen der rasant fortschreitenden Halbleiterentwicklung begegnen.

ANNA sieht vor, die auf diese Weise gewonnenen Erkenntnisse über die Bereitstellung akkredierter Messplätze auch an externe europäische Nutzer weiterzugeben und ihnen im Rahmen des "Transnational Access"-Programms Zugang zu entsprechend ausgerüsteten Laboren zu geben. Die PTB öffnete nun als erster ANNA-Partner ihre Türen für die gemeinsame Nutzung von Forschungsinfrastruktur und Know-how.

Ansprechpartner in der PTB:
Dr. Burkhard Beckhoff, Arbeitsgruppe 7.14 Röntgenspektrometrie, Telefon 030-6392 5091, E-Mail: Burkhard.Beckhoff@ptb.de

Imke Frischmuth | idw
Weitere Informationen:
http://www.ptb.de/
http://www.anna-i3.org
http://ib.ptb.de/de/org/7/_index.html

Weitere Berichte zu: Halbleiter Nanoschicht Synchrotronstrahl

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Analyse komplexer Biosysteme mittels High-Performance-Computing
13.12.2017 | Institut für Bioprozess- und Analysenmesstechnik e.V.

nachricht Roboter-Navigation über die Cloud
11.12.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Im Focus: Electromagnetic water cloak eliminates drag and wake

Detailed calculations show water cloaks are feasible with today's technology

Researchers have developed a water cloaking concept based on electromagnetic forces that could eliminate an object's wake, greatly reducing its drag while...

Im Focus: Neue Einblicke in die Materie: Hochdruckforschung in Kombination mit NMR-Spektroskopie

Forschern der Universität Bayreuth und des Karlsruhe Institute of Technology (KIT) ist es erstmals gelungen, die magnetische Kernresonanzspektroskopie (NMR) in Experimenten anzuwenden, bei denen Materialproben unter sehr hohen Drücken – ähnlich denen im unteren Erdmantel – analysiert werden. Das in der Zeitschrift Science Advances vorgestellte Verfahren verspricht neue Erkenntnisse über Elementarteilchen, die sich unter hohen Drücken oft anders verhalten als unter Normalbedingungen. Es wird voraussichtlich technologische Innovationen fördern, aber auch neue Einblicke in das Erdinnere und die Erdgeschichte, insbesondere die Bedingungen für die Entstehung von Leben, ermöglichen.

Diamanten setzen Materie unter Hochdruck

Im Focus: Scientists channel graphene to understand filtration and ion transport into cells

Tiny pores at a cell's entryway act as miniature bouncers, letting in some electrically charged atoms--ions--but blocking others. Operating as exquisitely sensitive filters, these "ion channels" play a critical role in biological functions such as muscle contraction and the firing of brain cells.

To rapidly transport the right ions through the cell membrane, the tiny channels rely on a complex interplay between the ions and surrounding molecules,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Innovativer Wasserbau im 21. Jahrhundert

13.12.2017 | Veranstaltungen

Innovative Strategien zur Bekämpfung von parasitären Würmern

08.12.2017 | Veranstaltungen

Hohe Heilungschancen bei Lymphomen im Kindesalter

07.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Innovativer Wasserbau im 21. Jahrhundert

13.12.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Neue Wirkstoffe aus dem Baukasten: Design und biotechnologische Produktion neuer Peptid-Wirkstoffe

13.12.2017 | Biowissenschaften Chemie

Analyse komplexer Biosysteme mittels High-Performance-Computing

13.12.2017 | Informationstechnologie