Dresden 2011 – wissenschaftliches Programm

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MS: Fachverband Massenspektrometrie

MS 3: Poster

MS 3.10: Poster

Montag, 14. März 2011, 16:00–18:00, P1

Multielementanalyse von Siliciumdioxid mittels LSMS — •Bernhard Wiedemann¹, Michael Deveaux¹, Michael Petri¹, Christoph Schrader¹, Tobias Tischler¹ und Karl-Heinz Wiedemann² — ¹Institut für Kernphysik, Max-von-Laue-Strasse 1, D-60438 Frankfurt am Main — ²W. C. Heraeus GmbH, 63450 Hanau

Siliciumdioxid wird durch Oxidation von Siliciumtetrachlorid in Sauerstoff- und Wasserstoffathmosphäre synthetisiert. Für mikrolithographische Anwendungen sind hochreine Gläser aus diesem Material mit möglichst niedrigen Chlorkonzentrationen gefordert, da das Element Cl die Lebensdauer optischer Bauelemente verringert. Die Nachweisgrenze für Cl in Siliciumdioxid liegt für die Standardmethode ISE (Ion Selective Electrode) bei einer atomaren Konzentration von 80 ppm. Wesentlich niedrigere atomare Konzentrationen sind im synthetischen Siliciumdioxid für Cl und andere Fremdelemente von H bis U mittels Nd:YAG LSMS (Laser Source Mass Spectrometry) unter Verwendung eines modernisierten Massenspektrometers, Typ 21-110, mit ionenempfindlicher Q-Platte nachweisbar. Die atomaren Nachweisgrenzen für die Mulielementanalyse an Siliciumdioxid-Proben liegen im ppb(1:10⁹)-Bereich für Ladungsmengen von 100 nC. Für den Nachweis der meisten relevanten Elemente ist die Nd:YAG LSMS anderen Methoden der Elementanalyse überlegen und somit für die Qualitätssicherung im Herstellungsprozess besonders geeignet. Dies wird für Cl und andere herstellungbedingte Fremdelemente gezeigt.