Manfred Schnöller

Kohlenstoffbestimmung in Silicium — Ein Beispiel für die Problematik analytischer Untersuchungen im ppm-Bereich

Until 1968, analysis of silicon used for semiconductors showed carbon contents between 10 and 500 ppm (w). In the last three years, similar samples, which have been examined in the same manner, have only been found to contain concentrations of between 0.01 and 10 ppm (w). The earlier conception, which has now been proved wrong, was, in itself, plausible and thus gave rise to doubtful conclusions for the development of semiconductors. The various reasons for the incorrect results are discussed. Insufficient knowledge of sample surface purity, mistakes made during the preparation of the samples for analysis and interference reactions are regarded as having contributed most to the misconception.ZusammenfassungDie analytischen Aussagen über den Kohlenstoffgehalt im Halbleitersilicium lagen bis 1968 im Bereich zwischen 10 und 500 ppm (w). In den letzten 3 Jahren wurden mit den gleichen Untersuchungsverfahren in vergleichbarem Probenmaterial nur noch Konzentrationen von kleiner als 0,01–10 ppm (w) gefunden. Es wird gezeigt, daß die als unrichtig nachgewiesene ältere Ansicht ebenfalls ein weitgehend zweifelsfreies Bild ergab und dadurch zu fraglichen Folgerungen für die Halbleiterentwicklung beitrug. Die vielfältigen Gründe für die falschen Analysenergebnisse werden diskutiert. Als wichtigste Störung wurden die unzureichende Beherrschung der Oberflächenreinheit des Probenmaterials, Fehler bei der Aufbereitung der Proben und Störreaktionen nachgewiesen.