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23.03.2010 Rudolf Felser

Silicon Valley im Wiener Prater

Forscher am Atominstitut der Technischen Universität Wien freuen sich über die Akkreditierung ihres in Österreich einzigartigen Röntgenlabors. Mithilfe einer zerstörungsfreien Analysemethode werden hier Silizium-Wafer unter Reinraumbedingungen untersucht.

Im frisch akkreditieren Röntgenlabor des Atominstituts werden mit TXRF (Total-Reflection X-ray Fluorescence Analysis, Totalreflexions-Röntgenfluoreszenzanalyse) unter Verwendung intensiver Röntgenstrahlung Oberflächen von Silizum-Wafern auf anorganische Verunreinigungen durch Elemente von Kalium bis Blei untersucht.

Die Untersuchungsobjekte (maximale Größe 200 mm Durchmesser) werden von einem Robotsystem vollautomatisch in das Spektrometer eingebracht, bestrahlt und die dabei entstehende, charakteristische Strahlung der Elemente gemessen. Die Methode erlaubt eine extrem hohe Nachweisempfindlichkeit im Ultraspurenbereich von bis zu 1010 Atomen pro Quadratzentimeter. "Es ist kaum vorstellbar, wie gering die Menge ist, die wir hier im Labor noch nachweisen können", erklärt Laborleiterin Christina Streli. Zum Vergleich: Mit einem einzelnen Fingerabdruck hinterlässt ein Mensch mehr Materie auf einer Oberfläche als jene Menge die hier aufgespürt werden kann.

Interessant ist die Forschungsarbeit am Laborstandort Stadionallee im Wiener Prater natürlich vor allem für die Halbleiterindustrie. Um die Qualität, Funktion und Lebensdauer der Wafer zu verbessern und um Kosten zu reduzieren, sind Aufspüren und Analyse von Kontaminierungen durch Atome anderer Stoffe von enormer Wichtigkeit.

MIT BRIEF UND SIEGEL Das akkreditierte Spektrometer Atomika 8030W, das im Labor nach ISO 17025 (Akkreditierungsnorm) verwendet wird, ist der ganze Stolz des Forschungsteams. Der Qualitätsmanager des Labors, Peter Kregsamer, hat den arbeitsintensiven, dreijährigen Prozess bis zur Akkreditierung begleitet: "Die aufwändige Dokumentation, die Berücksichtigung aller Auflagen und die Koordination der Gutachten haben Zeit gekostet, aber der Erfolg gibt uns Recht." Das Bundesministerium für Wirtschaft, Familie und Jugend hat den Akkreditierungsbescheid in der vergangenen Woche zugestellt.

Ein wichtiger Aspekt bei der Arbeit im Röntgenlabor ist die Einbindung von Studierenden in Forschungsprojekte. Derzeit unterstützen eine Diplomandin und eine Dissertantin als "Process technicians in training" im Rahmen ihres Physikstudiums die Wissenschafter. Sie ergänzen dadurch ihre Fähigkeiten in Qualitätsmanagement, -sicherung, - kontrolle und -verbesserung.

VERNETZTE FORSCHER Das Atominstitut ist Partner von ANNA (Analytical Network for Nanotechnology). Das EU-Projekt fördert die Kooperation von unabhängig arbeitenden Labors in der Mikro- und Nanoelektronik. Es verbessert die Verfügbarkeit von analytischer Infrastruktur. "Wir stellen unser Labor im Rahmen von ANNA für ausländische Antragsteller kostenlos zur Verfügung. Der transnationale Zugang erhöht die Entwicklung der standortübergreifenden Labors. Und schließlich sind die Einrichtungen der ausländischen Partner für TU-Mitarbeiter ebenfalls von Interesse", erklärt Christina Streli.

In Form von "Golden Laboratories" sollen akkreditierte, unabhängig arbeitende Labors, zu einem kollaborierenden synergetischen Netzwerk von analytisch arbeitenden Wissenschaftern und Institutionen zusammengefasst werden. Weltweit konzentriere sich ein enormer Forschungs- und Entwicklungsaufwand in der Mikro- und Nanoelektronik derzeit auf das Verständnis und die Kontrolle von Materialeigenschaften im Bereich atomarer Dimensionen, so die TU in einer Aussendung. (pi/rnf)

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