近紅外光譜 “力挺”半導體行業(yè)

什么是半導體

半導體( semiconductor)，指常溫下導電性能介于導體(conductor)與絕緣體(insulator)之間的材料。

半導體按照制造技術可以分為：集成電路器件、分立器件、光電半導體、邏輯IC、模擬IC、儲存器等大類。

什么是芯片

芯片，又稱微電路（microcircuit）、微芯片（microchip）、集成電路（integrated circuit, IC）。是指內(nèi)含集成電路的硅片，體積很小，常常是計算機或其他電子設備的一部分。

• 制造工藝流程

注：CMP即化學機械拋光                                                                                                     

• 光刻和刻蝕

光刻是將圖形轉(zhuǎn)移到覆蓋在半導體硅片表面的光刻膠上的過程。這些圖形必須再轉(zhuǎn)移到光刻膠下面組成器件的各薄層上，這一工藝過程我們稱之為刻蝕，即選擇性地刻蝕掉該薄層上未被掩蔽地部分。

• 刻蝕的方法

刻蝕有兩種基本方法：濕法化學刻蝕和干法刻蝕。

濕法化學刻蝕的機理主要包括三個階段：反應物通過擴散到反應物表面，化學反應在表面上進行，然后通過擴散將反應生成物從表面移除。濕法化學刻蝕較為適用于多晶硅、氧化物、氮化物、金屬和Ⅲ-Ⅴ族化合物地表面刻蝕。

近紅外光譜技術因其以下*的優(yōu)勢在半導體行業(yè)有著廣泛的應用。

• 非侵入式的方法
• 防止的微小的污染
• 準確性高，重現(xiàn)性好
• 無需稀釋樣品
• 可以定量分析
• 既能做化學分析又能做物理指標
• 含有特制光纖探頭的在線近紅外光譜儀可以集成到整個系統(tǒng)中

?  應用案例一：使用近紅外光譜儀測定混酸刻蝕液

分別選用1mm和4mm光程的比色皿測得譜圖如下，通過觀察光譜可以發(fā)現(xiàn)從1900nm開始4mm光程的比色皿光譜噪聲開始增加，因此我們選用1mm光程比色皿進行測定。

通過Vision軟件建模，并測定的混酸刻蝕液各組分含量與實驗室常規(guī)方法分析的數(shù)值如下表所示，可以看到近紅外的預測結(jié)果與實驗室方法基本一致，誤差很小。

?  應用案例二：使用在線近紅外光譜儀測定清洗液

如下圖為使用瑞士萬通在線近紅外光譜儀連續(xù)監(jiān)控客戶的SC1清洗液狀態(tài)。我們可以看到隨著清洗液的消耗，NH₄OH的含量逐漸降低，客戶可以根據(jù)監(jiān)控的情況操作清洗流程。

?   應用案例三：使用在線近紅外光譜儀動態(tài)監(jiān)測IPA異丙醇

IPA異丙醇作為清洗去除劑，在清洗的過程中會有雜質(zhì)混入該溶劑。它的近紅外光譜如下圖，在1900~2000nm波長范圍內(nèi)，明顯可見雜質(zhì)EKC-265對譜圖的影響。

我們利用該波段建立EKC-265的近紅外模型，可以看到模型的R²達9.9989，SEC為0.0629。利用該模型我們就可以即可監(jiān)控異丙醇中的雜質(zhì)含量的變化。

瑞士萬通DS2500 近紅外光譜液體分析儀及配件

瑞士萬通XDS在線近紅外光譜分析儀

• 無損光譜技術
• 波長范圍800-2200nm，可實現(xiàn)廣泛的應用
• 可實時進行定性分析、多組分定量分析與趨勢分析
• 儀器符合NEMA4X防護等級
• 無需化學試劑，綠色環(huán)保節(jié)約成本
• 特氟龍材質(zhì)流通池