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使用 NexION 5000 ICP-MS 分析集成電路制造行業常用有機溶劑中的金屬雜質

閱讀:681      發布時間:2021-05-17
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集成電路(IC)制造涉及一系列不同的工藝步驟,在此半導體材料制成的晶圓上形成。硅被廣泛用作晶圓,其他半導體材料也被用作特殊應用。盡管 過程中,芯片逐漸在使用純IC 制造是在高級別潔凈室內進行的,但污染物仍然是影響產量的一個重要因素。據估計,超過 50 %的產量損失是由于各種來源的污染造成的,包括工藝化學制品。

半導體行業中常用的有機化學制品包括異丙醇(IPA)、丙二醇甲醚醋酸酯(PGMEA)、丙二醇甲醚(PGME)和 N-甲基吡咯烷酮(NMP)。IPA 常用于清潔硅晶圓,但在光刻步驟中使用 PGMEA 和PGME 作為光致抗蝕劑的稀釋劑或剝離劑。NMP 也是一種標準光致抗蝕劑剝離劑。這些溶劑可能會殘留在晶圓上,形成金屬和非金屬污染的有機膜殘留物,因此先進半導體工藝要求使用高純度級別的溶劑。

異丙醇 的 SEMI C41-0618 規范和指南列出了 D 級污染的雜質限值,其中金屬元素污染的最大限值為 100 ppt,部分非金屬元素的最大限值為 50 ppb。尚未制定 PGMEA 或 PGME 的 SEMI 規范。在純度級別高(3 級)的 N-甲基-2-吡咯烷酮 3 的現行 SEMI C33-
0213 規范中,將最大金屬雜質水平設定為 5-10 ppb,非金屬雜質水平設定為 250-400 ppb,但對于半導體制造業中使用的大規模集成電路來說,這一限值過高。因此,化學制品生產商和用戶都在積 極尋找一種較低污染物水平的有機溶劑解決方案。
 
本應用文章描述了一種采用 NexION®5000 多重四極桿ICP-MS4系統分析 IPA、PGMEA 和 NMP 中 46 種元素的方法。它是擁有四組四極桿的平臺,可提供極低的背景等效濃度(BEC)和良好的檢出限,能夠對半導體行業的酸性、堿性和有機化學制品中的較低水平污染物進行定量。
 

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珀金埃爾默企業管理(上海)有限公司

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