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Thema: Ätztiefe eines SiliziumsWafer messen

  1. #1

    Ätztiefe eines SiliziumsWafer messen

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    Hallo zusammen.

    Meine Aufgabe besteht darin die Ätztiefe eines Siliziumswafer während des Ätzprozesses zu messen. Die Wafer befindet sich während des Ätzprozesses in einer KOH-Lösung.

    Dazu möchte ich mir ein optische System bauen.
    Diese beinhaltet ein IR-Sendediode und ein Empfänger.

    Da das Silizium erst ab ein Wellenlänge von 1,1 mikrometer transparent wird benötige ich schon mal ein IR-Sendediode, welches diese Bedingung erfüllt.

    Ein solches IR-Sendediode lässt sich auf der typischen Online Shop leider nicht finden.
    Weiss einer evtl. wo ich so ein IR-Sendediode mit passende Empfänger her bekomme?

    Wie aufwendig ist es später zu realisieren, das sich der IR-Sendediode ein Pulsartige Signale sendet?

    Diese Pulssignale dient dazu die Störgröße in Form von Wärme zu beseitigen.

    Über eure Hilfe wäre ich mehr als dankbar.

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    ich hab nur mal ebend gesucht und hab das hier gefunden: http://www.lasercomponents.com/de/36.html hier gibts offensichtlich detektoren die ab 1 micrometer messen, das wäre doch schonmal was.

    mfg, zachso
    Frodo failed- Bush has the ring.

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Glühlampen sind preiswerte und leistungsstarke Infrarotquellen.
    Modulieren kann man z.B. über die Betriebsspannung (mit Wechselspannung betreiben) oder mit einem mechanischen Chopperrad.

    Als Empfänger kommen prinzipiell in Frage:
    Fotodiode oder Fototransistor Germanium (Silizium geht nur unterhalb ca. 1,1nm), Fotowiderstände (aber nicht die Standardtypen, wikipedia empfiehlt Bleisulfid oder Indiumantimonid die gekühlt zu betreiben sein sollen, in einem Spektrometer, das ich in der Arbeit stehen habe, wird für diesen Wellenlängenbereich Bleisulfid ohne Kühlung verwendet, das geht also auch), Thermopile (da ist oft ein Filter drauf, das bestimmte Wellenlängenbereiche ausblendet).
    (Wahrscheinlich gibt es noch andere Exoten, die ich nicht kenne.)

  4. #4
    Schon mal vielen Dank für die informatische Antwort.
    Der Link hilf mir schon mal einbischen weiter. Frage mich nur warum nicht sowas nicht selber finde

    Ich sehe schon, da kommt eine ganze Menge Arbeit auf mich zu.
    Werde mal passende und kostengünstige Kombination heraus picken und dann gehts an testen.

    Vielen Dank für die Hilfe

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Das Problem könnte werden, das Wasser über etwa 1 µm Wellenlänge nicht mehr so transparent ist wie man es erwartet. Hängt aber natürlich vom Aufbau ab, ob das Licht auch durch das Wasser muss. Je nachdem wie dick die Restdicke sein soll könnten auch die Typsichen 950 nm Interessant sein: die Eindringtiefe sollte so um die 100 µm sein. Die Absorbtion könnte also für eine Dickenmessung von etwa 20 µm bis 300 µm funktionieren, wenn denn Wasser transparent genug ist.

  6. #6
    Also, die Waferscheibe befindet sich in einer KOH-Lösung.
    Die Waferscheibe sind glaube ich um die 200um bis 600um dick.

    Der Empfänger werde ich mit einer Schutzvorichtung in die Laugelösung setzen. Der Sender selbst werde ich außerhalb oder auch in die Lösung platzieren, mal schauen. Also, die IR-Stahlren sollte schon ab 1100nm groß sein, damit das Siliziumscheibe überhaupt transparent wird. Dementsprechend fallen sicherlich die Diode im Bereich von 950nm. Korrigiere mich bitte wenn ich hier was falsche sage, aber laut Transmissionskurve für Silizum, die man hier im Netz befindet, funktioniert es erst ab einer Wellenlänge von 1100nm.

    Über das mögliche Problem der KOH-Lösung beim Transport der Strahlen habe ich noch garnicht drüber nachgedacht...

    Wenn es aber dennoch eine Möglichkeit gibt, ein IR-Sender der 950nm zu benutzen, wäre es super. Die Sender Großer 1100nm sind nehmlich sau teuer und die passender Empfänger schwer zu finden.

    Also, ich habe noch mal nachgeschaut und die Seite die mir Zachso geschickt hat ist ganz gut. Dort sind eine IR-Dedektoren im oberen Wellenbereich zu sehen. Leider ist die Seite sehr schlecht aufgebaut. Man erkennt weder die Artkl.Nr. noch der Preis. Werde ich morgen da wohl mal anrufen müssen.

    Also, wer vielleicht sogar eine andere Ideen hat, die man die Ätztiefe der Siliziumsscheibe während des Ätzprozess messen kann immer raus damit Die mit der IR-Strahlen war nur ein Idee die ich irgendwo im Netz mal gelesen habe. Die versuche ich jetz zu testen.

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    26.11.2005
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    bei Uelzen (Niedersachsen)
    Beiträge
    7.942
    Bei 1 µm sollte Wasser noch einigermaßen durchlässig sein: ein paar cm sollten noch gehen, mehr aber nicht. Bei 2000nm geht kaum 1 mm.
    Siehe: http://www.wissenschaft-technik-ethi...en.html#kap091

    Die 950 nm sollen durch 200 µm Silizium noch teilweise durchkommen. Schließlich kommt Licht aus diesem Bereich bei Solarzellen bis an die Rückseite. Die Messung über die Absorption wäre sicher nicht besonders linear. Besser berechenbar (exponentiell) wäre die Abhängigkeit mit einer Laserdiode (z.B. 980nm).

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