化学分析实验室能力

01 四大化学分析能力
02 化学分析实验室能力
序号 设备名称 设备型号 用途 检测项目 检出限
01 VPD PVA WSPS2 晶圆表面金属污染物的收集 收集wafer metal 1E8 atoms/c㎡(搭配ICP-MS)
02 ICP-MS Agilent 8900 检测chemical/UPW中金属杂质含量
(ppt/ppb级别)
Metal 10ppt
03 IC Metrohm 940 检测Fab环境中阴阳离子种类和含量
(ppb级别)
AMC(F⁻,Cl⁻,NO₃⁻,
SO₄²⁻,NH₄⁺)
1ppb
04 浓度滴定仪 Metrohm 905 酸/碱/双氧水的含量分析(常量级别) 浓度 0.10%
05 水分仪 Metrohm 831 有机样品中微水含量分析(<1%) 水分 10ppm

五类设备简介

VPD ICP-MS IC 浓度滴定仪 水分仪
VPD简介
  • VPD(Vapor Phase Decomposition,气相分解),是一种晶圆表面金属污染物收集的设备

    原理:将晶圆置于HF Chamber中,通过HF蒸汽与晶圆表面SiO₂反应,将亲水性质的表面改变为疏水性,随后通过Scan Tube(HF/H₂O₂/H₂O)在晶圆表面扫掠,将金属污染物收集,再转移到ICPMS检测

    VPD主要收集元素:

    Li,Na,Mg,Al,K,Ca,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,Sr,Mo,Ba,W,Pb等

    搭配ICPMS检出限:

    <1E8 atoms/c㎡
PVA WSPS2
VPD机台工作流程
ICP-MS简介
  • ICPMS(Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry,电感耦合等离子体质谱仪),是一种检测金属杂质含量的设备(除F,O等难电离元素外,元素周期表几乎所有元素都可检测)

    原理:通过雾化器的虹吸作用将液体样品引入至雾化室雾化,并在等离子体火焰处电离成一价正离子,四极杆通过元素不同质荷比筛选目标离子后到达EM检测器检测。

    化学品:

    酸类:HNO₃,H₂SO₄,HCl,HF,H₃PO₄,M1,M₂,BOE等
    碱类:NH₄OH,TMAH,H₂O₂等
    有机类:IPA,OK73,DP001,PR等

    检测元素:

    Li, Na, Mg, Al, K, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, As, Sr, Zr, Nb, Mo, Ag, Cd, Ba, Hf, Ta, W, Pt, Au, Pb等

    检出限:

    <10ppt
Agilent 8900
IC简介
  • IC(Ion Chromatography,离子色谱),是利用固定相对不同离子的保留能力不同,将不同阴离子或阳离子分离出来的方法。

    原理:利用自动进样器将样品引入色谱柱,在淋洗液的冲洗下色谱柱将样品中的不同离子分离开,然后进入检测器收集电导率信号,与标准曲线做比对,计算出不同离子的浓度。

    离子交换色谱主要用于无机和有机阴阳离子的分析,在Fab中主要应用于UPW/环境AMC的监控

    IC主要检测离子:

    阴离子:F-,Cl-,Br-,NO₂-,NO₃-,SO₄2-,PO₄3-                
    阳离子:NH₄                

    检出限:

    <1ppb
Metrohm 940
IC基本组成
自动电位滴定仪简介
  • 电位滴定仪,是基于酸碱中和、氧化还原、络合反应的原理进行滴定,通过测量电位变化以确定滴定终点的仪器

    半导体行业主要用于Incoming,FAC和WET Process Chemical的常量浓度检测

    化学品:

    酸类:HNO₃,H₂SO₄,HCl,SC1,SC₂,M1,M₂等
    碱类:NH₄OH,TMAH等
    氧化性:H₂O₂等

    测试范围:

    0.1~100%
Metrohm 905
电位滴定仪的组成
水分仪简介
  • 卡尔·费休(Karl Fischer,简写KF)滴定法是世界公认的测定各类物质中水含量的经典方法,其广泛应用于化学品、油品、药品和食品等领域

    反应原理:

    I. CH₃OH + SO₂ + RN → [RNH]SOCH₃
    II.H₂O + I₂ +  [RNH]SO₃CH₃ + 2RN [RNH]SO₄CH₃ + 2[RNH]I
    (RN =有机碱)
  • 反应过程中,消耗碘和水的摩尔比为1:1,通过测定反应中消耗碘的量,可计算出样品中的水含量。

    在半导体行业中主要用于有机化学品的微水含量检测

    化学品:

    有机:IPA,丙酮等

    测试范围:

    0.001-1% (10 µg – 200 mg 的绝对水量)
Metrohm 831 库伦法水分仪