赛默飞引领集成电路新篇章：全面解决方案助力中国“芯”崛起

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赛默飞可提供从ICP-OES到从单杆到三重四极杆以及高分辨ICPMS全产品线平台，适用于不同制程的痕量污染物检测需求，以确保 QA/QC 一致性，减少晶圆缺陷。

半导体光刻胶一般由光引发剂、树脂、单体、溶剂和其他助剂等组成，丙二醇甲醚醋酸酯 (PGMEA) 和 N-甲基-2-吡咯烷酮 (NMP) 是生产亚微米 (μm) 结构的半导体光刻胶的基体有机溶剂，由于光刻胶与晶片表面直接接触，因此，必须控制其痕量金属成分的纯度。由于 PGMEA 和 NMP具有高挥发性和高碳含量，可能会造成明显的多原子干扰。赛默飞iCAP TQs ICP-MS 中结合冷等离子体、动能歧视和三重四极杆 ICP-MS 技术方法去除所有多原子干扰。使用冷等离子体时，ICP 离子源以明显较低的正向功率运行，有效抑制了氩和碳的电离，因此去除了随后产生的所有多原子物质，避免其干扰目标分析物离子。对于一些在热等离子体条件下更为敏感的分析物，可自动选择三重四极杆的质量数偏移分析模式进行准确、无干扰的分析。

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赛默飞离子色谱技术完全满足超纯水、高纯试剂、电子气体中无机阴离子和铵根的检测需求，通过在线中和、离子排斥、浓缩等方法，将样品基质在线去除，实现无机阴离子和铵根的富集，达到ppb-ppt 级别的痕量杂质检测需求。

高纯电子级二氧化碳主要用于晶圆制造过程中的清洗技术和沉浸式光刻技术，国际半导体设备与材料组织（SEMI ）在2018年C55-1104中，对二氧化碳产品的纯度要求要达到 99.999% 以上，而相关企业对二氧化碳产品的纯度要求已达到 9N级，对阴离子杂质和铵根的限度要求达到 ppb ~ppt级。在样品测定时，电子级二氧化碳通过流量泵通入超纯水中，调节吸收时间和吸收体积，测定最终吸收液中的阴离子和铵根含量。常见的吸收方法有离线吸收、半自动吸收和全自动在线吸收。

离子色谱检测高纯气体吸收液样品流程示意图

标准阴离子溶液谱图（点击查看大图）

半导体制造常需要用到一些有机试剂，比如异丙醇，丙酮，二甲苯等，对这些试剂的纯度要求也较高，对生产过程所用的有机试剂的杂质水平必须进行严密控制和监测以减少污染情况的发生。赛默飞气质联用仪和液质联用仪能为半导体提供晶圆制程相关有机污染物分析、材料分析及研发中成分解析等行业领先的有机分析解决方案。

ISQ7610 GC-MS 单四极杆气质联用仪

研究表明¹Orbitrap?质量分析器可以提高质量分辨率高达约20倍，并且具有低于一个ppm的质量准确度，Orbitrap? SIMS的质量分辨能力足以解决限制性的质量干扰，从而能够准确量化小于20纳米的finFET（鳍式场效应晶体管）结构中的杂质/掺杂剂(<20 nm)。文章中研究分析了由P掺杂的Si0.25Ge0.75的鳍片结构 ，P掺杂的SiGe顶部覆盖有一层约10纳米厚的纯Ge层。在掺杂过程中，P也可能被掺入周围的SiO2中。因此，基于杂质P?信号强度和基质Si?信号强度的经典SIMS（二次离子质谱）定量方法无法应用于这种特定系统，因为这将导致结果不准确。而Orbitrap?-SIMS的提供了所需的高质量分辨能力，以克服在利用质谱进行掺杂剂分析时遇到的信号干扰问题。