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半导体制造用电子级笑气体分析

2025-09-04关键词:半导体制造用电子级笑气体分析,中析研究所,CMA/CNAS资质,北京中科光析科学技术研究所相关:
半导体制造用电子级笑气体分析

半导体制造用电子级笑气体分析摘要:电子级笑气(N2O)是半导体制造中关键工艺气体,用于热氧化、化学气相沉积及蚀刻工艺。核心检测对象为气体纯度与杂质含量,确保符合SEMI等高纯标准。关键项目包括水分(H2O≤0.5ppm)、氧(O2≤0.1ppm)、金属杂质(如Fe、Na≤0.01ppb)、总烃(THC≤0.1ppm)及颗粒物(≥0.1μm颗粒≤10个/ft³),以防止晶圆污染和器件性能失效。

参考周期:常规试验7-15工作日,加急试验5个工作日。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试,望谅解(高校、研究所等性质的个人除外)。

检测项目

纯度检测:

  • 总杂质含量:≤1.0ppm(参照SEMIC3.10)
  • 主成分浓度:N2O≥99.999%
水分分析:
  • 水分含量:≤0.5ppm(ASTMD6368)
  • 露点温度:≤-76°C
金属杂质检测:
  • 铁含量:≤0.01ppb
  • 钠含量:≤0.01ppb
  • 钾含量:≤0.01ppb
氧含量检测:
  • 氧浓度:≤0.1ppm
  • 氧等效值:≤0.05ppm(基于电化学法)
总烃检测:
  • THC含量:≤0.1ppm(作为甲烷计)
  • 非甲烷总烃:≤0.05ppm
颗粒物检测:
  • 颗粒计数:≥0.1μm颗粒≤10个/立方英尺
  • 颗粒尺寸分布:0.1-0.5μm占比≥90%
二氧化碳检测:
  • CO2含量:≤0.1ppm
  • CO2等效纯度:≥99.999%
一氧化碳检测:
  • CO含量:≤0.1ppm
  • CO残留量:≤0.05ppm
氮气检测:
  • N2含量:≤1.0ppm
  • 氮气背景干扰:≤0.1ppm
氩气检测:
  • Ar含量:≤0.1ppm
  • 氩气纯度偏差:±0.01%

检测范围

1.高纯电子级笑气体:用于半导体前端氧化工艺,检测重点为金属杂质(Fe、Na)和水分含量,确保纯度≥99.999%

2.超高纯笑气体:适用于纳米级器件制造,侧重亚ppb级金属杂质和颗粒物控制,检测限≤0.01ppb

3.蚀刻工艺用笑气体:用于硅蚀刻环节,重点检测氧含量和总烃,防止反应副产物生成

4.沉积工艺用笑气体:应用于CVD过程,核心检测项目为CO2和CO残留,确保薄膜质量

5.掺杂工艺用笑气体:用于离子注入辅助,检测重点为氮气和氩气杂质,避免掺杂不均匀

6.封装测试用笑气体:适用于后端封装,侧重颗粒物和水分分析,防止封装失效

7.再生笑气体:来自回收系统,检测重点为总杂质和THC,确保可重复使用

8.液态笑气体:存储于低温容器,核心检测为蒸发残留物和金属离子,保障气化后纯度

9.混合笑气体:与其他电子气混合使用,侧重交叉污染检测,如氧和氮含量

10.工艺尾气笑气体:从排放系统中采样,检测重点为有害杂质积累,如CO和颗粒物

检测方法

国际标准:

  • ASTMD6368-21气体中水分含量的测定(电解法)
  • SEMIC3.10-2022电子级笑气规范
  • ISO8573-8:2022压缩空气颗粒物计数
  • ASTMD7649-19气体中金属杂质的ICP-MS测定
国家标准:
  • GB/T14600-2021电子工业用气体笑气
  • GB/T5832.2-2023气体中水分含量的露点法
  • GB/T8984-2022气体中总烃的测定(FID法)
  • GB/T5275-2023气体分析校准用混合气的制备
方法差异说明:ASTMD6368使用电解池法,检测限0.1ppm,而GB/T5832.2采用露点法,检测限可达-80°C;SEMIC3.10强调半导体级纯度,而GB/T14600更注重工业应用参数;ISO8573-8颗粒物计数基于激光散射,与GB/T8984的FID法在THC检测上存在灵敏度差异(ISO可达ppb级,GB为ppm级)。

检测设备

1.气相色谱-质谱联用仪:Agilent8890-5977B型(质量范围1-1050amu,检测限0.01ppb)

2.高精度水分分析仪:MitsubishiCA-100型(测量范围0.001-1000ppm,精度±0.5%)

3.电感耦合等离子体质谱仪:PerkinElmerNexION5000型(金属检测限≤0.001ppb,RF功率1600W)

4.激光颗粒计数器:ParticleMeasuringSystemsCI-1000型(尺寸范围0.1-5μm,流量0.1cfm)

5.傅里叶变换红外光谱仪:ThermoScientificNicoletiS50型(光谱范围7800-350cm⁻¹,分辨率0.25cm⁻¹)

6.非分散红外气体分析仪:SiemensUltramat23型(CO/CO2检测限0.1ppm,线性误差±0.5%)

7.氦离子化气相色谱仪:Varian450-GC型(纯度分析精度±0.01%,载气He纯度99.9999%)

8.露点仪:MichellInstrumentsS8000型(范围-100°C至+20°C,精度±0.1°C)

9.总烃分析仪:HoribaTA-3000型(FID检测器,检测限0.01ppm,响应时间<10s)

10.氧分析仪:YokogawaOX400型(电化学法,范围0-1000ppm,精度±0.05ppm)

11.紫外荧光硫分析仪:AJianCe9000型(硫检测限0.001ppm,波长190-230nm)

12.原子吸收光谱仪:ShimadzuAA-7000型(金属分析精度±0.5%,石墨炉温度3000°C)

13.气体校准系统:Kin-Tek490M型(混合气制备精度±0.5%,流量范围0-100mL/min)

14.在线颗粒监测系统:HACHMETONE3400型(实时颗粒计数,数据输出速率1Hz)

15.高纯气体采样系统:EntegrisGASGUARD型(样品流路惰性处理,残留<0.01ppm)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

中析仪器资质

中析半导体制造用电子级笑气体分析-由于篇幅有限,仅展示部分项目,如需咨询详细检测项目,请咨询在线工程师

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