半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。我们现代生活中的电子产品使用的集成电路,就是由半导体材料经过几百次的工序,制作成芯片后,封装而成。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等,其中硅是各种半导体材料中应用较广泛的。
从晶圆到芯片,是一个很复杂的过程,主要包括以下步骤:单晶生长、晶棒切割、表面研磨清洗、电路设计及掩膜制作、氧化、光刻胶涂覆、曝光、蚀刻、气体离子注入、化学气相沉积、金属化、检测切分、芯片封装等。这些工序会使用到多种材料、化学试剂、气体,这些物质的纯度和组分含量都有严格的要求,需要严格的检测保证产品的性能。
perkinelmer公司一直是icp-ms的技术者,在半导体行业也有丰富的经验。新的nexion2000采用半导体专属silq石英进样系统,高效去除沉积离子的三锥接口,三路碰撞反应气和三种操作模式的通用池等*技术,可获得极低的背景等效浓度。针对盐酸、有机基质等业界较难分析和处理的样品,perkinelmer推出了完善的解决方案,通过反应模式等*方法去除背景干扰,实现优异的检出限及稳定性。值得一提的是,nexion2000的检测驻留时间可低至10µs,从而有效用于单颗粒分析。可用于分析抛光材料中颗粒粒度和浓度,这对改进抛光技术有重大意义。
perkinelmer公司还开发了各种自动分析技术:vpd(vapor phase decomposition)-icp-ms技术,全自动的进行晶圆的表面处理及溶液扫描、回收,以及高灵敏度icp-ms分析;online-icp-ms技术,全自动取样和过滤化学试剂和溶剂样品,自动分析其中的金属杂质。
封装是集成电路生产的后一步,把硅片上的电路管脚,用导线接引到外部接头处,以便与其它器件连接,也需要进行充分的测试。电子产品中还大量使用其他材料,包括lcd,oled,光学薄膜、电路板等,都需要对其进行严格的检测。此外,太阳能电池也用到半导体材料,其光学性能直接影响光电转化效率,同样需要进行研究和检测。
perkinelmer公司在近80年的研发生产过程中,创新和开发了大量科学仪器,有着完善的分析仪器产品线。icpms以外,还有全套的色谱、质谱、分子光谱、热分析等产品,均在半导体行业发挥了重要的检测和研发作用。
本文集汇总了珀金埃尔默公司在半导体领域,以及周边材料检测的应用案例。
v晶圆
o利用结合脱溶剂装置的o2-drc icp-ms分析高纯硅介质中的杂质
o使用nexion 2000s icp-ms 检测高硅基体样品中的微量磷杂质
v抛光材料
o使用单颗粒电感耦合等离子体质谱法(sp-icp-ms)分析ceo2化学机械抛光化浆料
o单颗粒icp-ms测定化学-机械整平中使用的元素氧化物纳米颗粒悬浮物的特性
v清洗试剂
o硝酸水溶液中超痕量磷、硫、硅及氯的检测
o盐酸和硫酸水溶液中超痕量锗的检测
o利用nexion 2000s icp-ms测试9.8%硫酸中超痕量的钛、钒、铬和锌
o直接进样测定去离子水中超痕量杂质
o利用icp-ms 分析氢氟酸中的砷
o利用nexion icp-ms 分析高纯度过氧化氢中的微量硅
o使用icp-oes测定半导体级磷酸中的各种元素
onexion 2000 icp-ms 半导体级盐酸中的杂质分析
v光刻胶
o利用icp-ms 分析光刻胶中的硅
o含有n-甲基-2-吡咯烷酮的磷、硫、硅的检测
o利用nexion 2000s icp-ms 分析nmp介质中的超痕量杂质
o使用动态反应池氧气模式(o2-drc)分析有机样品和无机样品中的杂质
v有机物分析
o半导体相关行业有机物分析解决方案
v气体分析
o利用 nexion icp-ms 分析高纯度气体中的超痕量杂质
o使用气体扩散和置换反应直接分析气体中金属杂质
v金属化材料
o利用icp-oes 分析高浓度钯(pd) 内的微量硒
o利用icp-oes 分析金(au)、钯(pd)镀金溶液中的杂质
o利用icp-oes测量cs
v封装检测
o半导体封装行业的热分析应用
ospectrum two 电子产业链产品用胶水固化率测试
v周边材料
o用perkinelmer lambda 1050+高性能紫外可见近红外分光光度计测量薄膜吸收率(k)和折射率(n)
olambda 1050 测量增强型镜面反射(esr)膜
o利用icp-oes 分析高纯度铟(in)、镓(ga) 中的杂质
otma 4000 在电子工业领域中使用标准测试方法的应用
oavio 200 icp-oes 满足危害性物质限制(rohs)指令要求
olambda1050+ 用于生物传感器-手机ir孔透射率测试
odsc和dma及tg-gcms在环氧树脂材料研究中的应用
o利用红外显微镜检测和鉴定制造工艺中的污染物
o利用配备arta附件的lambda1050+紫外可见近红外分光光度计测定光学涂层的角度分辨反射和透射全谱
v光伏应用
o太阳能行业使用材料的反射率测试方法
o用紫外-可见-近红外分光光度计测量粉末状tio2带隙的简单方法
o紫外-可见-近红外光谱仪在光伏电池研发中的应用
v方法研究
onexion 2000 icp-ms 高灵敏度实验
o利用气体内标法的icp-ms定量值校正研究