半導体プロセス薬品中の不純物を検査することにより、デバイスの歩留まりの低下、性能の低下、製品の不具合につながる欠陥の原因となる微量金属汚染物質が明らかになります。化学薬品サプライヤとウエハ FAB は、 Agilent ICP-MS を使用して、業界全体で使用されている半導体プロセス薬品中の不純物を検査しています。トリプル四重極 ICP-MS は、半導体メーカーやサプライヤがプロセス薬品中の低濃度の汚染物質をモニタリングして、歩留まりとデバイスの信頼性を向上させることにより、最先端の製造プロセスをサポートします。
また、異物粒子のモニタリングも、半導体業界で優先順位が急速に高くなっています。特に、IC 処理装置から放出される鉄、クロム、ニッケルなどの金属粒子による汚染が懸念されています。アジレントの単一粒子 ICP-MS（sp-ICP-MS）では、プロセス薬品や洗浄槽中の多元素ナノ粒子の数、サイズ、サイズ分布、元素組成を測定できます。溶解した異物粒子は、1 回の高速分析で測定されます。
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この研究では、Agilent 8900 トリプル四重極 ICP-MSを用いた 2 種類の高純度グレードの N-メチル-2-ピロリドン（NMP）の分析について説明します。 8900 を使用して、SEMI C33-0213 規格で規定されているすべての元素を含む 54 種類の溶解元素の定量、およびナノ粒子中の 14 種類の元素の特性解析を行いました。8900 ICP-QQQ は、両グレードの NMP 中のほとんどのサブ ppt レベルの元素を検出し、新しい超高純度グレード（SP）では、電子工業用グレード（EL）よりも汚染レベルが大幅に低下していました。
この研究では、イソプロピルアルコール中の超微量レベルの元素不純物の分析を簡略化するために、サンプル前処理、処理、機器キャリブレーションを自動化する方法を実証しています。自動サンプル導入システムにより、手作業によるサンプルハンドリングを削減して、エラーを減らし、サンプル汚染の危険性を抑制することができます。この研究では、標準添加物メソッドまたは外部検量線メソッドとして、オンラインスパイクを用いたキャリブレーションアプローチを使用しました。
ウエハ製造に使用される超純水中の無機汚染物質を、シングルおよびサブ ppt レベルで測定しました。結果は、ASTM D5127-13（2018）および SEMI F63-0521（2021）などの仕様にプロセス薬品や各種試薬が適合していることを確認するために、トリプル四重極 ICP-MS をどのように使用できるのかを実証しています。このメソッドでは、ホットプラズマ条件を使用して、オプションの m レンズを機器に取り付けました。26 種類の SEMI の重要元素すべてを、ppt レベルで測定しました。このアプローチは、高マトリックスと低マトリックスの両方のサンプルに適しています。
このアプリケーション集をダウンロードして、半導体製造における溶解した粒子状無機不純物を測定するための 20 を超えるメソッドを入手してください。 メソッドには、機器の構成、チューニングパラメータ、サンプルおよび標準の前処理の詳細、代表的な結果などが含まれています。このアプリケーション集は、無機汚染検査プログラムの設定や改良に役に立ちます。
Agilent 8900 ICP-MS/MS を使用して、PGMEA 溶媒で希釈しただけの IC フォトレジスト中の 20 種類の重要な微量元素汚染物質をモニタリングしました。
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