
主成分含量:精确测定目标含氟气体(如NF3、CF4、SF6等)的浓度,确保其达到超高纯标准(如99.999%以上)。
水分(H2O):检测气体中痕量水分含量,水分是导致氧化和腐蚀的关键杂质,需控制在ppb甚至ppt级。
氧(O2):测定氧气杂质浓度,氧气会影响刻蚀和化学气相沉积(CVD)工艺的稳定性和薄膜质量。
氮(N2):分析氮气杂质含量,作为常见的背景气体杂质,需严格控制其水平。
一氧化碳(CO)与二氧化碳(CO2):检测含碳氧化物杂质,它们可能影响高温工艺并引入碳污染。
总碳氢化合物(THC):测量所有可挥发性碳氢化合物的总量,它们是严重的有机污染物来源。
颗粒物:监测气体中悬浮的固体颗粒数量与尺寸分布,颗粒会导致芯片线路缺陷。
金属离子杂质:分析气体中可能含有的痕量金属元素(如Na、K、Fe、Cu等),这些是导致器件电性失效的致命污染物。
酸度(以HF计):评估气体中酸性杂质(特别是氟化氢HF)的含量,HF具有强腐蚀性。
不挥发性残留物(NVR):测定气体蒸发后留下的非挥发性固体残留物的质量,反映整体纯净度。
三氟化氮(NF3):广泛应用于干法刻蚀和CVD腔室清洗的关键气体,纯度要求极高。
四氟化碳(CF4):常用的等离子刻蚀气体,用于硅、二氧化硅等材料的刻蚀。
六氟化硫(SF6):主要用于硅和氮化硅的刻蚀工艺,需控制其分解产物和杂质。
六氟化钨(WF6):用于化学气相沉积钨金属互连层的前驱体气体,对杂质极其敏感。
六氟乙烷(C2F6):作为刻蚀气体和清洗气体使用,需监测其碳氢化合物及同分异构体。
八氟环丁烷(c-C4F8):重要的介电材料刻蚀气体,需要分析其环状结构纯度和杂质。
氟化氢(HF):虽然本身具有强腐蚀性,但在特定工艺中作为气态掺杂源或刻蚀剂使用。
氟气(F2):强氧化性和反应性气体,用于特殊刻蚀或清洗,纯度与安全性检验至关重要。
硅烷与氟的混合气体(如SiF4):监测这类在工艺中生成或直接使用的副产物/反应气体的纯度。
氦气/氩气等载气中的含氟杂质:检测作为稀释或载运气体的惰性气体中是否含有微量的含氟污染物。
气相色谱法(GC):分离并测定气体中的永久性气体杂质(如O2、N2、CO、CH4等)的主要方法。
气相色谱-质谱联用法(GC-MS):用于复杂有机杂质和特定痕量杂质的定性与定量分析,灵敏度高。
傅里叶变换红外光谱法(FTIR):基于分子振动光谱,特别适用于测定CF4、SF6等含氟气体本身及其相关杂质。
可调谐二极管激光吸收光谱法(TDLAS):高选择性、高灵敏度的光学方法,常用于在线实时监测ppb级的水分和特定气体。
等离子体质谱法(ICP-MS):用于分析气体中ppt至ppb级别的痕量金属离子杂质,是超纯分析的关键技术。
电容式微量水分仪:专门用于测量超高纯气体中痕量水分(露点可达-110°C以下)的标准方法。
化学发光法:主要用于高灵敏度检测氮氧化物(NOx)以及臭氧等活性杂质。
粒子计数法:利用激光散射原理,在线或离线统计气体中颗粒物的数量和粒径分布。
非色散红外光谱法(NDIR):常用于检测CO、CO2等特定红外吸收强的气体杂质。
电化学传感器法:用于检测氧气等活性气体杂质,常用于便携式或在线监控设备中。
高精度气相色谱仪(GC):配备热导检测器(TCD)、火焰离子化检测器(FID)和脉冲放电检测器(PDD),用于多种杂质分析。
气相色谱-质谱联用仪(GC-MS):提供强大的杂质鉴定和定量能力,尤其针对未知有机污染物。
傅里叶变换红外光谱仪(FTIR):配备长光程气体池,用于主成分分析和特定分子指纹区杂质的检测。
激光水分分析仪(TDLAS型):实现ppb级水分的快速、在线、无干扰测量,是水分监控的核心设备。
电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS):配备特殊的气体进样接口,用于超痕量金属杂质分析。
在线颗粒计数器:集成于气体管路中,实时监测并记录颗粒污染水平,粒径检测范围可达0.1μm以上。
微量氧分析仪:基于电化学或氧化锆原理,专门用于测量ppb至ppm级别的氧气杂质。
总碳氢化合物分析仪:通常采用FID原理,连续监测气体中总烃或非甲烷总烃的含量。
不挥发残留物测定装置:包括精密蒸发腔、高精度天平及超净环境,用于收集和称量NVR。
综合气体杂质分析系统:将多种检测技术(如GC、TDLAS、粒子计数等)集成于一体柜中,实现多参数在线监测。
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