Разложение в паровой фазе для повышения чувствительности анализа полупроводниковых материалов.
Vapour phase decomposition
Разложение паров (VPD) повышает чувствительность рентгенофлуоресцентного анализа (TXRF) за счет изменения формы загрязнений. Улучшение пределов обнаружения!
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Парофазное разложение (VPD) — это метод, используемый в полупроводниковой промышленности для повышения чувствительности спектроскопии тотального отражения рентгеновской флуоресценции путем преобразования загрязняющего вещества из тонкой пленки (обладающей угловой зависимостью интенсивности флуоресценции в области TXRF) в гранулированный остаток. Использование гранулированного остатка позволяет улучшить пределы обнаружения благодаря более интенсивному флуоресцентному сигналу при углах, меньших изокинетического угла.
Vapour phase decomposition (VPD) is a method used in the semiconductor industry to improve the sensitivity of total reflection x ray fluorescence spectroscopy by changing the contaminant from a thin layer (which has an angle dependent fluorescence intensity in the TXRF domain) to a granular residue. When using granular residue the limits of detection are improved because of a more intense fluorescence signal in angles smaller than the isokinetic angle.
Метод
При использовании гранулированного остатка пределы обнаружения улучшаются благодаря более интенсивному флуоресцентному сигналу под углами, меньшими изокинетического угла. Этого можно добиться, повысив концентрацию примесей в анализируемом растворе. В стандартной атомно-абсорбционной спектроскопии (AAS) примесь растворяется вместе с элементом матрицы. В VPD поверхность пластины подвергается воздействию паров плавиковой кислоты, что приводит к растворению поверхностного оксида вместе с примесными металлами. Затем кислотные капли, сконденсированные на поверхности, анализируются методом ААС.
When using granular residue the limits of detection are improved because of a more intense fluorescence signal in angles smaller than the isokinetic angle. This can be achieved by enhancing the impurity concentration in the solution to be analyzed. In standard atomic absorption spectroscopy (AAS), the impurity is dissolved together with the matrix element. In VPD, the surface of the wafer is exposed to hydrofluoric acid vapour, which causes the surface oxide to dissolve together with the impurity metals. The acid droplets, condensed on the surface, are then analyzed using AAS.
Преимущества
Метод показал хорошие результаты при обнаружении и измерении никеля и железа. Для расширения диапазона определяемых элементарных примесей и снижения пределов обнаружения, кислотные капли, полученные с кремниевых пластин, анализируются методом ICP MS (индуктивно связанной плазменной масс-спектрометрии). Данная техника, VPD ICP MS, обеспечивает точное измерение до 60 элементов и пределы обнаружения в диапазоне от 1E6 до 1E10 атомов/см².
The method has yielded good results for the detection and measurement of nickel and iron. To improve the range of elemental impurities and lower detection limits, the acid droplets obtained from the silicon wafers are analyzed by ICP MS (Inductively coupled plasma mass spectrometry). This technique, VPD ICP MS provides accurate measurement of up to 60 elements and detection limits of in the range of 1E6 E10 atoms/sq. cm on the silicon wafer.
Сопутствующие методы
Одним из связанных методов является VPD DC (разложение в паровой фазе с последующим сбором капель), при котором пластина сканируется капелькой, собирающей ионы металла, растворенные в процессе разложения. Эта процедура обеспечивает более низкие пределы обнаружения при использовании AAS для определения следовых количеств металлических примесей на поверхности пластин.
One related technique is VPD DC (vapour phase decomposition droplet collection), where the wafer is scanned with a droplet that collects the metal ions that were dissolved in the decomposition step. This procedure affords better limits of detection when applying AAS in order to detect metal impurities of very small concentrations on wafer surfaces.