解決方案（àn） | LabMS 3000 ICP-MS測定矽片表麵雜質元素含量

前言

矽片是半導體製造（zào）業（yè）的基礎材料，矽片表（biǎo）麵極（jí）其少量的金（jīn）屬（shǔ）雜質元素汙染都可能導（dǎo）致器件的功能喪失或者可靠性變差，隨著半導體製程的不斷提高，對金屬離子汙染物的控製也越來越嚴格。

本（běn）實驗參考《GB∕T 39145-2020矽片表麵金屬元素含量（liàng）的測定（dìng） 電感耦合等離子體質譜法》，采用LabMS 3000s ICP-MS測定矽片表麵雜質元素含量。LabMS 3000s采用的加（jiā）強型離子（zǐ）透鏡（jìng）和偏轉技術（shù），結合高性（xìng）能冷等離子（zǐ）技術和新（xīn）一代碰撞（zhuàng）反應池技術，可有效消除幹擾，從而獲得更低的檢測限、背景等效濃度和（hé）準確的超痕量分析結果，保證（zhèng）數據質量。

1.實（shí）驗

1.1 儀器設備

LabMS 3000s 電感耦合等離子體質譜儀，.17c嫩嫩草色视频蜜 %A

儀器參數，見表1。

表1 LabMS 3000s ICP-MS 儀器參數

1.2 樣品（pǐn）製備

使用真空（kōng）吸（xī）筆吸（xī）取矽片背麵，使用移液槍將1ml提取液滴加在矽片正麵；手動傾斜矽片，使提取液掃描整片（piàn）矽片2次；用移液槍將掃描（miáo）液轉（zhuǎn）移至PFA樣品瓶（píng）待測。

1.3 定量結果

對於檢出限（DL）、背景等（děng）效（xiào）濃度（BEC）和加標回收率測（cè）定結果（guǒ），建立 0、25、50、100 ppt標準溶（róng）液的標準曲線，所有曲（qǔ）線的線性＞0.999，證（zhèng）明了（le）分析方法的（de）線（xiàn）性以及能夠在低濃度下準（zhǔn）確測定。

表2顯示了16種元素（sù）的檢出（chū）限（DL）、背景等效濃度（BEC），樣品測試結果以及50ppt加標回收率結果。需要注意（yì）的是，DL 和（hé） BEC 值不（bú）僅反映了儀器的性能，還反映（yìng）了提取液的汙染（rǎn）水平。

表2 各元素的DL、BEC，樣品測試結果以及（jí）50ppt加標（biāo）回收率

對於方法學有效性而言，長期穩定性（xìng）與 DL 和 BEC 同（tóng）等重（chóng）要。通過在15h內（nèi）每隔（gé）20分鍾測試QC溶液（矽片（piàn）提取液加標50ppt）一次，來評估 LabMS 3000s ICP-MS的長期（qī）穩定性。圖1顯示了15h內LabMS 3000s ICP-MS的長期穩定性，所有元素的回（huí）收率在80%-120%範圍內。

圖1 矽片提取（qǔ）液中加標50ppt的長期穩定（dìng）性（15h）

2. LabMS 3000s在線檢測矽片的長期（qī）穩定性

對晶圓（yuán）製造企業（Fab工廠）而言，要求矽片檢（jiǎn）測設（shè）備可24h不間（jiān）斷安全穩（wěn）定運（yùn）行。LabMS 3000s ICP-MS采用工業標準的27.12 MHz 固態RF發生（shēng）器，頻率及等離子體狀態穩固，帶來很（hěn）高的係（xì）統穩定性，確保儀器24h不間斷穩定安全運行以及檢測數據的可靠性（xìng）。

圖（tú）2顯示了某Fab內LabMS 3000s ICP-MS與VPD聯用在線檢測矽片過程中，使用一條標準（zhǔn）曲線在（zài）20天內隨機測試不同（tóng）wafer，監控QC（250ppt混標）的（de）穩定性，回收率基本在80%-120%範圍內。

圖2 LabMS 3000s ICP-MS在線檢（jiǎn）測矽片的長（zhǎng）期（qī）穩定性

3.總結

本應（yīng）用文章中的結果表明，LabMS 3000s ICP-MS優異的檢出限（DL）、背景等（děng）效濃度（BEC）以及長期穩定性。