Determination of Ultratrace Impurities in Semiconductor Photoresist Using ICP-MS/MS
Aplikace | 2023 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Fotorezist je klíčový materiál v litografickém procesu výroby integrovaných obvodů, kde v úrovních kovových nečistot na řádu ppt závisí výkon a spolehlivost moderních čipů s technologií 7–2 nm.
Pro zajištění vysoké výtěžnosti a minimálního počtu defektů musí být obsah kovů v PR striktně pod 1–10 ppt a brzy pod 1 ppt.
Studie ověřila schopnost Agilent 8900 ICP-MS/MS analyzovat 20 kritických prvků v IC grade fotoresistech po jednoduchém ředění v PGMEA.
Hodnoceny byly meze detekce (DL), pozadí ekvivalentní koncentrace (BEC), linearita, přesnost kalibrace, spike recovery, vliv matrix a dlouhodobá stabilita měření.
Vzorky PR byly ředěny 10× v PGMEA (G5, <10 ppt nečistot) a analyzovány proti externí kalibraci připravené v PGMEA.
Kalibrace tříbodová (200, 500, 1000 ng/L) v NMP s 2 % HNO3, finálně převedena do PGMEA pro shodu matrice.
Měření probíhalo v MS/MS režimu s reakcí na NH3, H2 a O2, 3 replikáty, 100 sweepů na replikát, 0,6 s integrace.
Pro snížení uhlíkových a dalších polyatomických interferencí byla použita „warm“ plazma (1000 W) a přídavek O2/Ar do plazmy.
BEC a DL u většiny prvků pod 0,5 ng/L, výjimku tvořily Na, Cr, Fe a Pb kvůli stopové kontaminaci PGMEA.
Spike recovery 0,1 ppb: 91–110 % (n=3) potvrzuje spolehlivost externí kalibrace.
Porovnání 10× a 20× ředění: většina prvků v rámci ±20 % rozdílu prokázala odolnost proti matrix efektu.
Stabilita během 1 hodiny (n=10): RSD <5 % pro koncentrace >0,2 μg/L a <12 % pro ultratrace úrovně.
Metoda nabízí rychlou a jednoduchou přípravu vzorků s dosažením sub-ppt BEC, umožňuje výrobcům splnit současné i zpřísňované specifikace na kovové nečistoty v PR.
Agilent 8900 ICP-MS/MS prokázal vysokou citlivost, robustnost a stabilitu při stanovení ultratrace kovů v IC fotoresistech, splňuje i budoucí požadavky polovodičového průmyslu.
ICP/MS, ICP/MS/MS
ZaměřeníPolovodiče
VýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Fotorezist je klíčový materiál v litografickém procesu výroby integrovaných obvodů, kde v úrovních kovových nečistot na řádu ppt závisí výkon a spolehlivost moderních čipů s technologií 7–2 nm.
Pro zajištění vysoké výtěžnosti a minimálního počtu defektů musí být obsah kovů v PR striktně pod 1–10 ppt a brzy pod 1 ppt.
Cíle a přehled studie / článku
Studie ověřila schopnost Agilent 8900 ICP-MS/MS analyzovat 20 kritických prvků v IC grade fotoresistech po jednoduchém ředění v PGMEA.
Hodnoceny byly meze detekce (DL), pozadí ekvivalentní koncentrace (BEC), linearita, přesnost kalibrace, spike recovery, vliv matrix a dlouhodobá stabilita měření.
Použitá metodika
Vzorky PR byly ředěny 10× v PGMEA (G5, <10 ppt nečistot) a analyzovány proti externí kalibraci připravené v PGMEA.
Kalibrace tříbodová (200, 500, 1000 ng/L) v NMP s 2 % HNO3, finálně převedena do PGMEA pro shodu matrice.
Měření probíhalo v MS/MS režimu s reakcí na NH3, H2 a O2, 3 replikáty, 100 sweepů na replikát, 0,6 s integrace.
Pro snížení uhlíkových a dalších polyatomických interferencí byla použita „warm“ plazma (1000 W) a přídavek O2/Ar do plazmy.
Použitá instrumentace
- Agilent 8900 ICP-MS/MS Semiconductor Configuration #200 s pátým plynovým kontrolerem AMFC pro O2/Ar přídavek
- MicroFlow PFA nebulizér 200 μL/min, křemenná spray komora a solvent resistant kit (G3280-60580)
- Křemenná hořáková tryska 1,5 mm ID (volitelně 1,0 mm ID) a s-lens interface pro vysoký přenos iontů
Hlavní výsledky a diskuse
BEC a DL u většiny prvků pod 0,5 ng/L, výjimku tvořily Na, Cr, Fe a Pb kvůli stopové kontaminaci PGMEA.
Spike recovery 0,1 ppb: 91–110 % (n=3) potvrzuje spolehlivost externí kalibrace.
Porovnání 10× a 20× ředění: většina prvků v rámci ±20 % rozdílu prokázala odolnost proti matrix efektu.
Stabilita během 1 hodiny (n=10): RSD <5 % pro koncentrace >0,2 μg/L a <12 % pro ultratrace úrovně.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda nabízí rychlou a jednoduchou přípravu vzorků s dosažením sub-ppt BEC, umožňuje výrobcům splnit současné i zpřísňované specifikace na kovové nečistoty v PR.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Snižování maximálních přípustných limitů kovů v PR pod 1 ppt
- Rozšíření aplikace na další organické chemikálie a ultrapure water v polovodičovém procesu
- Automatizace analýzy a integrace do QA/QC linek ve fabů
- Online monitoring a vyspělejší režimy multi-plynů pro zvýšení propustnosti
Závěr
Agilent 8900 ICP-MS/MS prokázal vysokou citlivost, robustnost a stabilitu při stanovení ultratrace kovů v IC fotoresistech, splňuje i budoucí požadavky polovodičového průmyslu.
Reference
- Agilent Technologies. Applications of ICP-MS: Measuring Inorganic Impurities in Semiconductor Manufacturing. 5991-9495EN.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Measuring Inorganic Impurities in Semiconductor Manufacturing
2022|Agilent Technologies|Příručky
Applications of ICP-MS Measuring Inorganic Impurities in Semiconductor Manufacturing Application Compendium > Return to table of contents > Search entire document Table of contents ICP-MS and ICP-QQQ in the Semiconductor Industry 4 Agilent Has Three Decades of ICP-MS Experience Driving…
Klíčová slova
return, returncontents, contentsicp, icptable, tablecps, cpsppt, pptgas, gassemiconductor, semiconductorconc, concqqq, qqqbec, becdocument, documententire, entiresearch, searchmode
Determination of ultratrace elements in photoresist solvents using the Thermo Scientific iCAP TQs ICP-MS
2018|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE 43374 Determination of ultratrace elements in photoresist solvents using the Thermo Scientific iCAP TQs ICP-MS Authors Introduction Tomoko Vincent, Product Specialist, Thermo Fisher Scientific Propylene glycol methyl ether acetate (PGMEA) and N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) are the base organic solvents…
Klíčová slova
pgmea, pgmeanmp, nmptqs, tqsked, kedicap, icapicp, icpsolvents, solventsphotoresist, photoresistcold, coldquadrupole, quadrupolesemiconductor, semiconductoraso, asoscientific, scientificthermo, thermomultielemental
Ultrapure Process Chemicals Analysis by ICP-QQQ with Hot Plasma Conditions
2021|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Semiconductor Ultrapure Process Chemicals Analysis by ICP-QQQ with Hot Plasma Conditions Meeting single- and sub-ppt guideline levels for ASTM/SEMI elements in ultrapure water using an Agilent 8900 ICP-QQQ Authors Kazuhiro Sakai and Yoshinori Shimamura Agilent Technologies, Inc. Introduction…
Klíčová slova
semiconductor, semiconductorppt, pptbecs, becsdls, dlselements, elementsicp, icpultratrace, ultratracebec, becplasma, plasmacontaminants, contaminantseie, eieastm, astmupw, upwbackgrounds, backgroundssemi
Handbook of ICP-QQQ Applications using the Agilent 8800 and 8900
2022|Agilent Technologies|Příručky
5th Edition Handbook of ICP-QQQ Applications using the Agilent 8800 and 8900 Primer > Return to table of contents > Search entire document Foreword Agilent Technologies launched its 8800 Triple Quadrupole ICP-MS (ICP-QQQ) at the 2012 Winter Conference on Plasma…
Klíčová slova
return, returncontents, contentstable, tableicp, icpqqq, qqqcps, cpsgas, gasmass, massppt, pptcell, celldocument, documentconc, concentire, entiresearch, searchmode