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Das kryogene Silizium-Analysesystem (CryoSAS) von Bruker Optics ist ein dediziertes Komplettsystem für die Verunreinigungsanalyse an Silizium bei tiefen Temperaturen (<15K). CryoSAS ist optimiert für den Einsatz im industriellen Umfeld.

CryoSAS vereint die Leistungsfähigkeit von Bruker FT-IR-Spektrometern mit integrierter "closed cycle" Technik, die das Abkühlen der Proben und des Detektors ohne flüssiges Helium ermöglicht. Alle CryoSAS-Komponenten sind auf dem neuesten Stand der Technik und basieren auf bewährten Technologien, die eine anspruchsvolle Analytik im Umfeld der Siliziumproduktion ermöglichen. CryoSAS verfügt über ein hohes Maß an Automation einschließlich der automatischen Erstellung des Analysereports.

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Herausragende Merkmale:

Hohe Empfindlichkeit:

CryoSAS analysiert flache Störstellen (z. B. Bor, Phosphor etc.) nach ASTM/SEMI MF1630 bis hinab in den niedrigen ppta-Bereich. Simultan zur Analyse der flachen Störstellen können unter Anwendung des ASTM/SEMI MF1391-Standards Kohlenstoff und Sauerstoff bis in den niedrigen ppba Bereich analysiert werden. 

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CryoSAS Messergebnisse für Kohlenstoff (siehe oben) sowie für die flachen Störstellen Bor und Phosphor (siehe unten) bei tiefen Temperaturen (~12 K)

"Closed-cycle" Kühlung: keine teuren Kryostaten erforderlich

Zuverlässiges "closed cycle" Kühlsystem für Detektor und Probenraum. Verglichen mit einem mit flüssigem Helium gekühlten Kryostaten können hierdurch 50.000 € und mehr pro Jahr an Betriebskosten eingespart werden.

CryoSAS low temperature sample compartment with automated 9 position sample holder.

Probenraum aus rostfreiem Edelstahl: komfortabler Probenzugriff

Bewährtes Probenraum-Design mit stationärer Optik und automatisiertem Probenkopf. Der große Innendurchmesser des Probenraums erlaubt einen einfachen Zugriff auf den Probenhalter.

Ölfreie Vor- und Turbopumpe: einfache und saubere Hochvakuumtechnik

Schnelles und zuverlässiges Abpumpen via Vor- und Turbopumpe.

Robuster, präziser automatischer Linearantrieb mit neunfach Probenhalter:

Der leistungsstarke Linearantrieb des Probenhalters erlaubt die Messung mehrerer Proben. Das hohe Drehmoment des Antriebsmotors und die robuste Getriebemechanik ermöglichen eine präzise Ansteuerung der Proben und eine zuverlässige Funktion über Jahre hinweg. Der Probenhalter lässt sich komfortabel bestücken und das Einsetzen in den Probenraum geht innerhalb weniger Sekunden vonstatten. Weiterhin stellt das Design des Probenhalters aus goldbeschichtetem OFHC-Kupfer eine gleichmäßige Temperaturverteilung sicher.

Einfachste Bedienung:

CryoSAS ist optimiert für den Einsatz im industriellen Umfeld. Alle Vakuum- und Tieftemperaturkomponenten werden von einer SPS angesteuert. Der Abkühlvorgang und die Messung können durch einen simplen Knopfdruck auf dem Touchscreen gestartet werden. Der Anwender muss weder ein Spektroskopie- noch ein Vakuum- oder Tieftemperaturexperte sein.

Die CryoSAS-Software ist intuitiv bedienbar und wurde speziell dafür entwickelt, die Anforderungen in der industriellen Qualitätskontrolle zu erfüllen. Der Anwender muss lediglich die gewünschte Analysemethode auswählen, die Probeninformationen eingeben und den Startbutton drücken. Daraufhin kühlt CryoSAS die Proben automatisch ab, startet die Infrarotmessung, wertet die Ergebnisse aus und erstellt einen Analysereport.

 

CryoSAS main software screen displaying the currently loaded samples and the chosen analysis methods.
Typical CryoSAS analysis report including all relevant informations and results.

Spezifikationen

Spektralbereich: 1500 – 280 cm-1 optimiert für die Messung von

  • flachen Störstellen der 3. und 5. Hauptgruppe in einkristallinem Silizium gemäß ASTM/SEMI MF1630. Für gekeilte Proben mit einer Dicke von ca. 3 mm  sind die folgenden Nachweisgrenzen erreichbar:
  • - 10ppta Phosphor
    - 30ppta Bor
  • substitutionellem Kohlenstoff gemäß ASTM/SEMI MF1391. Diese Methode erfordert eine FZ-Referenzprobe mit vernachlässigbarem Kohlenstoffgehalt, deren Dicke und Oberflächenbeschaffenheit möglichst ähnlich zur untersuchten Probe sein sollte. Für gekeilte Proben mit einer Dicke von ca. 3 mm ist eine Nachweisgrenze von 20ppba erreichbar.

Die eingesetzten Technologien sind durch eines oder mehrere der folgenden Patente geschützt: US 7034944; US 5923422; DE 19940981

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