隨著半導(dǎo)體制程線寬已達(dá)納米時(shí)代，細(xì)微的污染都可能改變半導(dǎo)體的性質(zhì)，濕電子化學(xué)品是電子行業(yè)濕法制程的關(guān)鍵材料，需要直接與硅片接觸，其金屬離子的控制對于確保產(chǎn)品良率至關(guān)重要。賽默飛可提供從ICP-OES到ICPMS（單桿、三重四極桿到高分辨）的全產(chǎn)品線解決方案，適用于不同制程的痕量污染物檢測需求，確保 QA/QC 一致性，助力提升良率！
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突破高純有機(jī)溶劑行業(yè)壁壘
高純度有機(jī)溶劑被廣泛使用在集成電路行業(yè)中，包括異丙醇、甲醇、丙酮、N-甲基吡咯烷酮（NMP）、丙二醇甲醚醋酸脂（PGMEA）、乳酸乙酯、二甲基乙酰胺等。如異丙醇因其低表面張力和易揮發(fā)性而用于晶片清洗和干燥，在封裝測試、化學(xué)中間體以及油墨生產(chǎn)中異丙醇的需求量也很大；NMP和PGMEA作為高級溶劑可與水互溶，并且能溶解大部分的有機(jī)和無機(jī)化合物，具有良好穩(wěn)定性，被廣泛應(yīng)用于光刻膠溶劑等。
賽默飛可為高純有機(jī)溶劑提供QA/QC檢測，遵循國際半導(dǎo)體設(shè)備和材料組織SEMI標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定用ICPMS法來測定超痕量金屬離子雜質(zhì)，此外，還可以提供創(chuàng)新R&D檢測方案，準(zhǔn)確地對雜質(zhì)進(jìn)行鑒定和監(jiān)測，可以有利于工藝方案的優(yōu)化及產(chǎn)品質(zhì)量的控制，以及不同批次產(chǎn)品間的組分差異，助力突破研發(fā)壁壘。
??高純有機(jī)溶劑ICPMS測試的挑戰(zhàn)
有機(jī)溶劑直接進(jìn)樣對于ICPMS測定有較大的挑戰(zhàn)，高揮發(fā)性增加了等離子體負(fù)載，導(dǎo)致炬焰收縮而熄火，炬管和接口的積碳導(dǎo)致檢測強(qiáng)度下降影響長期穩(wěn)定性，甚至于堵塞錐孔。因此傳統(tǒng)測試上采用揮發(fā)蒸干用酸提取，對于水溶性溶劑也使用稀釋法進(jìn)樣。固態(tài)聚合物更多地使用高溫灰化或微波消解的前處理方法。但隨著試劑純度的提高，對于其中要求的雜質(zhì)限量值越來越低，樣品前處理步驟往往會有引入污染的風(fēng)險(xiǎn)，尤其是前處理?xiàng)l件不能滿足潔凈度要求的情況下。
iCAP TQs最新變頻阻抗匹配設(shè)計(jì)的RF發(fā)生器，對于有機(jī)溶劑直接進(jìn)樣具有及其快速的匹配，并結(jié)合高效Peltier霧化室制冷模塊，在霧化室連接管上接入高純度氧氣，與樣品氣溶膠混合后導(dǎo)入離子體，加氧消除積碳保持進(jìn)樣穩(wěn)定性，即便在600w冷等離子體條件下也能獲得穩(wěn)定的測定結(jié)果。串聯(lián)四極桿技術(shù)結(jié)合碰撞與反應(yīng)模式可進(jìn)一步去除碳、氮、氬等基體產(chǎn)生的多原子離子干擾，可獲得低背景值并更為準(zhǔn)確的結(jié)果。分析操作流程也更為簡單、快速，可有效控制外來污染并提高分析工作效率。
??應(yīng)用案例：電子級N-甲基吡咯烷酮（NMP）
電子級NMP在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)用途廣泛，可作為光刻膠溶劑、除膠劑、清洗劑等。NMP密度為1.028g/cm3與水的密度相當(dāng)，沸點(diǎn)202℃其在室溫下?lián)]發(fā)性低，粘度較低并可以與水互溶。結(jié)構(gòu)中存在N-甲基使NMP直接進(jìn)樣ICPMS分析時(shí)，其基體效應(yīng)相對于異丙醇要強(qiáng)，將抑制待測元素的信號強(qiáng)度。通過等離子體條件優(yōu)化，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)加入法定量測定可消除基體效應(yīng)。
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在NMP的檢測中，采用賽默飛三重四極桿iCAP TQs半導(dǎo)體專用ICPMS，將ICPMS霧化室制冷至-5℃，減少有機(jī)溶劑進(jìn)樣量，50ml/min等離子體加氧避免錐口積碳。有機(jī)溶劑直接進(jìn)樣測定時(shí)，碳、氮、氬基體離子將對待測離子產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾，如12C?+對2?Mg+，13C1?N+對2?Al+，1?N1?O1H+和12C1?O1H+對31P+，以及12C+的峰拖尾對M-1的11B+的干擾等等，方法中采用冷等離子體模式，可有效降低C、 N、Ar等電離，同時(shí)在Qcell中加純氨反應(yīng)以獲得低背景值。11B的測定采用Q1和Q3的高分辨模式，提高豐度靈敏度消除12C+的影響。31P采用熱等離子體氧反應(yīng)模式，Q3選擇31P1?O+消除CNHO的多原子離子的干擾。
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iCAP TQs ICPMS穩(wěn)定可靠的RF發(fā)生器在等離子體加氧下，可適合于直接進(jìn)樣測定有機(jī)溶劑，冷等離子體可有效抑制碳基多原子離子的干擾，結(jié)合TQ氨氣和氧氣反應(yīng)模式，在一次測定中可穩(wěn)定切換各種測定模式，提高易用性和分析效率，可滿足半導(dǎo)體行業(yè)超痕量ppt級的痕量金屬雜質(zhì)檢測要求。
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賽默飛為半導(dǎo)體材料開發(fā)了全面的痕量無機(jī)陰離子、陽離子和金屬離子的檢測方案，在晶圓表面清洗化學(xué)品、晶圓制程化學(xué)品、晶圓基材和靶材等各方面，全方位滿足半導(dǎo)體生產(chǎn)對相關(guān)材料的質(zhì)量要求，并開發(fā)了通過高分辨質(zhì)譜Orbitrap技術(shù)對于材料未知物研發(fā)檢測的需求，從完整制程出發(fā)提供全面可靠的分析技術(shù)，助力半導(dǎo)體材料國產(chǎn)化乘風(fēng)破浪！
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