集成电路背后的英雄：电子特气纯度分析大挑战！

​

导读

在集成电路这一高科技领域的辉煌成就背后，隐藏着无数不为人知的辛勤努力与技术创新。其中，电子特气的纯度分析便是一项至关重要的环节，它堪称这一领域的无名英雄。电子特气作为集成电路制造过程中不可或缺的关键材料，其纯度的微小波动都可能对最终产品的性能产生巨大影响。因此，对电子特气进行精确、高效的纯度分析，便成为了一项极具挑战性的任务，这一挑战不仅要求分析技术具备极高的灵敏度和准确性，还需要能够应对复杂多变的实验环境和条件。那么，如何通过科学仪器确保电子特气的质量呢？一起来了解下岛津方案吧！

什么是电子特气

电子特气是指专用于电子领域的特种气体。在集成电路领域，电子特气应用于前端晶圆制造的各个环节，如清洗、沉积、氧化成膜、光刻、刻蚀、掺杂等。电子特气种类繁多，仅在晶圆制造的核心工段就涉及40多种。根据成分与用途，电子特气可以大致分为光刻用气、刻蚀用气、掺杂用气、外延沉积用气等，如含氟特气（三氟化氮、六氟化硫、六氟乙烷等）具有腐蚀性，常用于刻蚀工艺。氢气、氩气等惰性气体则常用做环境气和稀释气。

相较于普通工业气体，电子特气对纯度、质量稳定性与一致性、包装容器等方面有更高的要求。例如，普通工业气体要求在99.99%左右，而在集成电路制造过程中，气体纯度通常要求5N（99.999%）以上。随着集成电路制造工艺的不断升级，对电子特气纯度等性能的要求也在持续提高。

赋能创“芯” | 岛津特色电子特气

解决方案

电子特气的纯度直接影响晶圆和半导体器件的质量、成品率、性能等关键指标。随着电子特气纯度要求的提高，对于电子特气的检测要求也更为严苛。电子特气中常见的杂质主要分为金属和非金属两大类。金属杂质主要是一些痕量金属粒子，非金属杂质则主要包括H2、O2、N2、CO、CO2等无机物及HF、烃类化合物等有机物。针对电子特气检测，岛津丰富产品线可提供多元化的检测方案。

左右滑动看全图→

电子特气在集成电路领域应用情况及检测方案

岛津电子特气分析解决方案

应用案例一 

气相色谱法快速测定电子特气三氟化氮中的杂质

采用气相色谱仪，双通道，两阀四柱，双TCD系统，实现主要杂质H2、CF4、CO2、N2O等成分分析，数据重现性良好，并表现出优良的检出限。

系统气相GC-2030

方案优势

⭐ 十通阀直接进样，反吹重组分，12min实现多种低含量杂质同时快速分析

⭐ 双通道相互独立，在线自动进样可实现连续高通量分析

典型谱图

图1. 标气色谱图

（各组分依次为：H2、N2、CF4、NF3、CO2、N2O）

测试结果

表1. TCD1标气各组分的峰面积重复性RSD%（n=6）及检出限

应用案例二 

气相色谱法测定高纯氢气中的杂质

采用气相色谱仪结合高灵敏度、通用型BID检测器，六通阀进样，分析高纯氢气中微量O2、N2、CH4、CO、CO2，具有灵敏度高、稳定性强的特点。

方案优势

⭐ 配置简单，仅使用BID检测器就可实现多种微量杂质的高灵敏度分析

⭐ 使用在线开关阀，可实现无人值守，快速分析。

典型谱图

图2. 高纯氢气中各组分的色谱图

（各组分依次为：O2、N2、CH4、CO、CO2）

测试结果

表2. 高纯氢气中各组分的峰面积重复性RSD%（n=3）及检出限

应用案例三 

电感耦合等离子体质谱法测定电子工业用氩气中多种金属含量

使用溶液吸收法对样品进行前处理，并利用电感耦合等离子体质谱仪ICPMS-2050 LF测定气体中的40多种金属元素，方法灵敏度高，准确度好。

岛津电感耦合等离子体质谱仪ICPMS-2050 LF

方案优势

⭐ 使用溶液吸收法对样品进行前处理，操作简单

⭐ 测试方法检出限低，线性范围广，可满足电子特气中多元素杂质的同时检测要求

测试结果

图3. 部分元素标准曲线

表3. 仪器检出限和方法检出限

(*为使用No Gas模式，其余为He气碰撞模式)

《岛津电子特气分析解决方案》目录

第一章  电子特气行业解读

⭐  电子特气概述

⭐  电子特气主要杂质分析方法  

⭐  电子特气检测参考标准

第二章

岛津电子特气分析解决方案

⭐  高纯氢气分析解决方案

⭐  高纯氦气分析解决方案

⭐  氦气中微量Ne和Xe分析解决方案

⭐  氖气中氦气分析解决方案

⭐  高纯氧气分析解决方案

⭐  高纯氧气分析解决方案

⭐  高纯氩气分析解决方案

⭐  高纯氮气分析解决方案

⭐  高纯甲烷分析解决方案

⭐  高纯二氧化碳分析解决方案

⭐  高纯一氧化碳分析解决方案

⭐  微量氩气和氧气分析解决方案

⭐  高纯一氟甲烷分析解决方案

⭐  高纯乙硼烷分析解决方案

⭐  乙硅烷混合物分析解决方案

⭐  三氟化氮混合物分析解决方案

⭐  高纯六氟化钨分析解决方案

⭐  ICPMS分析氩气中多种微量元素分析

了解更多应用，敬请下载《岛津电子特气分析解决方案》

结语

电子特气作为集成电路制造过程中至关重要的原材料，其质量保证的重要性不言而喻。岛津始终秉持“以科学技术为社会做贡献”的宗旨，充分利用多种仪器设备的特点，开发多个电子特气检测方法，为芯片的安全制造提供保障！

撰稿人：赵晶

本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。