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集成電路背后的英雄：電子特氣純度分析大挑戰！
導讀
在集成電路這一高科技領域的輝煌成就背后，隱藏著無數不為人知的辛勤努力與技術創新。其中，電子特氣的純度分析便是一項至關重要的環節，它堪稱這一領域的無名英雄。電子特氣作為集成電路制造過程中不可或缺的關鍵材料，其純度的微小波動都可能對最終產品的性能產生巨大影響。因此，對電子特氣進行精確、高效的純度分析，便成為了一項極具挑戰性的任務，這一挑戰不僅要求分析技術具備極高的靈敏度和準確性，還需要能夠應對復雜多變的實驗環境和條件。那么，如何通過科學儀器確保電子特氣的質量呢？一起來了解下島津方案吧！
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什么是電子特氣
電子特氣是指專用于電子領域的特種氣體。在集成電路領域，電子特氣應用于前端晶圓制造的各個環節，如清洗、沉積、氧化成膜、光刻、刻蝕、摻雜等。電子特氣種類繁多，僅在晶圓制造的核心工段就涉及40多種。根據成分與用途，電子特氣可以大致分為光刻用氣、刻蝕用氣、摻雜用氣、外延沉積用氣等，如含氟特氣（三氟化氮、六氟化硫、六氟乙烷等）具有腐蝕性，常用于刻蝕工藝。氫氣、氬氣等惰性氣體則常用做環境氣和稀釋氣。
相較于普通工業氣體，電子特氣對純度、質量穩定性與一致性、包裝容器等方面有更高的要求。例如，普通工業氣體要求在99.99%左右，而在集成電路制造過程中，氣體純度通常要求5N（99.999%）以上。隨著集成電路制造工藝的不斷升級，對電子特氣純度等性能的要求也在持續提高。
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賦能創“芯” | 島津特色電子特氣
解決方案
電子特氣的純度直接影響晶圓和半導體器件的質量、成品率、性能等關鍵指標。隨著電子特氣純度要求的提高，對于電子特氣的檢測要求也更為嚴苛。電子特氣中常見的雜質主要分為金屬和非金屬兩大類。金屬雜質主要是一些痕量金屬粒子，非金屬雜質則主要包括H2、O2、N2、CO、CO2等無機物及HF、烴類化合物等有機物。針對電子特氣檢測，島津豐富產品線可提供多元化的檢測方案。
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電子特氣在集成電路領域應用情況及檢測方案
島津電子特氣分析解決方案
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應用案例一?
氣相色譜法快速測定電子特氣三氟化氮中的雜質
采用氣相色譜儀，雙通道，兩閥四柱，雙TCD系統，實現主要雜質H2、CF4、CO2、N2O等成分分析，數據重現性良好，并表現出優良的檢出限。
系統氣相GC-2030
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方案優勢
? 十通閥直接進樣，反吹重組分，12min實現多種低含量雜質同時快速分析
??雙通道相互獨立，在線自動進樣可實現連續高通量分析
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典型譜圖
圖1. 標氣色譜圖
（各組分依次為：H2、N2、CF4、NF3、CO2、N2O）
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測試結果
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表1. TCD1標氣各組分的峰面積重復性RSD%（n=6）及檢出限
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應用案例二?
氣相色譜法測定高純氫氣中的雜質
采用氣相色譜儀結合高靈敏度、通用型BID檢測器，六通閥進樣，分析高純氫氣中微量O2、N2、CH4、CO、CO2，具有靈敏度高、穩定性強的特點。
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方案優勢
? 配置簡單，僅使用BID檢測器就可實現多種微量雜質的高靈敏度分析
? 使用在線開關閥，可實現無人值守，快速分析。
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典型譜圖
圖2. 高純氫氣中各組分的色譜圖
（各組分依次為：O2、N2、CH4、CO、CO2）
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測試結果
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表2. 高純氫氣中各組分的峰面積重復性RSD%（n=3）及檢出限
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應用案例三?
電感耦合等離子體質譜法測定電子工業用氬氣中多種金屬含量
使用溶液吸收法對樣品進行前處理，并利用電感耦合等離子體質譜儀ICPMS-2050 LF測定氣體中的40多種金屬元素，方法靈敏度高，準確度好。
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島津電感耦合等離子體質譜儀ICPMS-2050 LF
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方案優勢
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? 使用溶液吸收法對樣品進行前處理，操作簡單
??測試方法檢出限低，線性范圍廣，可滿足電子特氣中多元素雜質的同時檢測要求
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測試結果
圖3. 部分元素標準曲線
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表3. 儀器檢出限和方法檢出限
(*為使用No Gas模式，其余為He氣碰撞模式)
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《島津電子特氣分析解決方案》目錄
第一章 ?電子特氣行業解讀
???電子特氣概述
???電子特氣主要雜質分析方法??
???電子特氣檢測參考標準
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第二章
島津電子特氣分析解決方案
?? 高純氫氣分析解決方案
?? 高純氦氣分析解決方案
?? 氦氣中微量Ne和Xe分析解決方案
?? 氖氣中氦氣分析解決方案
?? 高純氧氣分析解決方案
?? 高純氧氣分析解決方案
?? 高純氬氣分析解決方案
?? 高純氮氣分析解決方案
?? 高純甲烷分析解決方案
?? 高純二氧化碳分析解決方案
?? 高純一氧化碳分析解決方案
?? 微量氬氣和氧氣分析解決方案
?? 高純一氟甲烷分析解決方案
?? 高純乙硼烷分析解決方案
?? 乙硅烷混合物分析解決方案
?? 三氟化氮混合物分析解決方案
?? 高純六氟化鎢分析解決方案
?? ICPMS分析氬氣中多種微量元素分析
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了解更多應用，敬請下載《島津電子特氣分析解決方案》
結語
電子特氣作為集成電路制造過程中至關重要的原材料，其質量保證的重要性不言而喻。島津始終秉持“以科學技術為社會做貢獻”的宗旨，充分利用多種儀器設備的特點，開發多個電子特氣檢測方法，為芯片的安全制造提供保障！
撰稿人：趙晶
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本文內容非商業廣告，僅供專業人士參考。
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