Sieger im Cluster Solarwirtschaft 2010: Freiberg Instruments GmbH

Dr. Kay Dornich – Freiberg Instruments GmbH | Bildnachweis: Tom Schulze

Qualität am laufenden Band

Silizium-Wafer können durch revolutionäres Messverfahren früh auf ihre Eignung geprüft werden.

Silizium-Wafer dienen als Träger für Computerchips oder werden zu Solarzellen verarbeitet. Doch aufgrund von Materialmängeln oder Fehlern im Fertigungsprozess ist rund jedes fünfte, der mit hohem Aufwand produzierten Bauteile unbrauchbar. Bislang konnte dies aber erst am Ende der Produktionskette festgestellt werden.
Ein revolutionäres Messverfahren der Freiberg Instruments GmbH, eine Ausgründung aus der TU Freiberg, ermöglicht nun erstmals die frühzeitige Untersuchung der elektrischen Eigenschaften und die Lokalisierung vorhandener Fehler des Materials. Beim MDP-Verfahren (microwave detected photoconductivity) werden die Ladungsträger des Siliziums in einem resonanten Hochfrequenzfeld mit einem Laser angeregt. Das absorbierte Laserlicht wird in ein Signal umgewandelt, das die Konzentration und Lebensdauer der Ladungsträger anzeigt. Dabei ist das System bei der Lokalisierung wesentlich empfindlicher als bisherige Lösungen. Aufgrund der hohen Geschwindigkeit von einer Sekunde pro Wafer kann MDP an jeder Stelle des Produktionsprozesses eingesetzt werden. Die frühzeitige Fehlererkennung reduziert die Ausschussquote und lässt so die Stückkosten drastisch sinken. MDP erlaubt erstmals auch die topographische Untersuchung der Homogenität von Prozessschritten in Produktionsgeschwindigkeit. So wird die Waferqualität gesteigert, was den Wirkungsgrad der Solarzelle erhöht. Früh ist eben einfach besser.