Konstanz 1998 – wissenschaftliches Programm

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MS: Massenspektrometrie

MS 2: Massenspektrometrie

MS 2.1: Vortrag

Montag, 16. März 1998, 14:00–14:15, R611

Elementanalyse von C in C-dotiertem polykristallinem Silicium mittels SSMS und FTIR — •B. Wiedemann¹, K. Bethge¹, R. Wolf², U. Lambert³ und L. Köster³ — ¹Institut für Kernphysik, D-60486 Frankfurt — ²Wacker-Chemie GmbH, D-84489 Burghausen — ³Wacker Siltronic AG, D-84479 Burghausen

Zur Herstellung von monokristallinem Silicium für Halbleiterbauelemente wird polykristallines Silicium aus dem Siemens-Verfahren mit einem C-Gehalt unter 0.1 ppm, entsprechend 5x10¹⁵ cm⁻³, eingesetzt und mittels FTIR charakterisiert. Die Elementanalyse von C mittels FTIR wird bei 77 K und der Wellenzahl 607.5 cm⁻¹ unter Verwendung des Kalibrierungsfaktors 4.5x10¹⁶ cm⁻² durchgeführt. Zuvor erfahren die optischen Messbedingungen durch Temperung der polykristallinen Silicium-Proben unter N₂-Atmosphäre bei 1630 K eine Verbesserung. Zur Feststellung der praktischen Richtigkeit der Konzentration wurde speziell für einen Vergleich mit der SSMS polykristallines Material mit C dotiert. Den hochreinen Ausgangsstoffen SiHCl₃ und H₂ wurde C in Form von CH₄ zugegeben. Es wurden Silicium-Proben mit verschiedenen C-Gehalten c im Konzentrationsbereich zwischen 0.1 ppm und 0.8 ppm für die Elementanalyse von C mittels FTIR und SSMS präpariert. Die Konzentration von C in C-dotiertem polykristallinem Silicium wurde mittels SSMS und FTIR mit einer Präzision zwischen 5% und 15% gemessen. Sie stimmt für beide Methoden für einen angenommenen relativen Empfindlichkeitskoeffizienten (RSC = c_SSMS/c_TRUE) von Eins überein.