上周一年一度的半导体展会SEIMCON China如期举办。我司在展会上展示了新引进的VPD设备,发现很多同行感兴趣,因此在本期文章中进行关于VPD更详细的情况介绍。
VPD(Vapor Phase Decomposition,气相分解)取样技术是半导体行业中用于检测晶圆表面金属污染物的关键前处理方法,广泛应用于高精度制程的质量控制中。
1、气相分解:HF蒸气去除氧化层并使可能的金属污染物暴露在表面;
2、液滴扫描与污染物收集:提取液在移动过程中溶解残留的SiO2,同时将附着在表面的金属污染物一并收集;
3、样品转移与分析:液滴转移至样品瓶中,电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)进行元素分析。
厂家:NAS 技研(NAS GIKEN)
型号:SC-9100
原理:表面张力及氮气帘幕限域+选择性液膜萃取
1. 设备通过微缝回收头将小于600μl的萃取液(通常为稀HF/HNO3或螯合剂)注到晶圆表面,并利用表面张力或者氮气帘幕固定萃取液于一个圆形区域范围内,形成稳定的液膜。
2. 接触萃取:通过系统软件定义回收区域,设备控制晶圆以1mm/s 到50mm/s的线速度旋转,回收杆同时控制微缝回收头运动以实现弧形移动或者直线移动,直至***终覆盖定义的所有区域。晶圆表面的污染物被快速络合或者氧化溶解。可将采样深度控制在纳米级。
3. 样品回收:完成萃取后,回收液被自动吸入PFA管路,进入样品瓶,连接到ICPMS进行元素分析。
1、晶圆表面亲水性/疏水性不限,也可用于成膜后的表面;
2、晶圆材料包含碳化硅、氮化镓、蓝宝石等;
3、可接受疏水表面的斜角取样;
4、可通过设置r1、r2选取晶圆任一环形,扇形,整圆区域取样,也可用于正方形区域的表面取样;
通过回收率验证测试,三次扫描确保多种痕量元素回收率范围为70-130%。以下为回收率验证示例(单位:%):
有二氧化硅膜的硅晶圆片
石英晶圆片
此次我司和NAS技研就VPD在中国区的推广与应用建立战略合作,希望可以更好服务广大客户。
我司检测中心占地逾500平方米,实验室中包含ICP-MS Agilent 7900、ICP-MS Agilent 8900及与之配套的前处理实验室,所有设备均定期经国家计量部门校准,确保数据长期稳定可靠。配备百级洁净实验室及恒温恒湿环境控制系统,可精准满足ppt级痕量杂质检测需求。2025年9月,我司成功通过CMA(中国计量认证)资质评审,正式跻身国家认证的检测机构行列。
本次新设备的引进,将元素分析检测范围从高纯电子化学品扩展至晶圆表面,使我们具备了针对12英寸及以下晶圆(4、5、6、8、12)表面数十种金属污染物的全流程检测能力,提高了与半导体行业的关联性。新设备搭载了自动化控制系统与优化的流程设计,显著缩短了样品前处理时间。在保证数据精准度的同时,我们的单批次处理能力大幅提升,能够从容应对更大批量、更高时效的检测任务。
针对VPD流程中对实验室环境、样品容器、试剂的洁净度要求的相关配套,我司亦有相关业务开展,目前我司专注于元素分析行业,为客户提供全流程的解决方案。
此次VPD设备的成功引进,是我们实验室持续深耕元素分析领域、不断追求技术卓越的重要举措。目前,我们的技术团队已完成全套方法学验证与人员实操培训,新设备已全面投入运营。欢迎来我司实验室现场参观交流,可提供初次免费送样测试服务。
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