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简论色谱IC和PreconcentratorGCMS在半导体缺陷方面运用要求

收藏本文 2024-02-28 点赞:30584 浏览:136306 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:随着当前半导体技术的迅猛进展,芯片线宽已经进入纳米级。与此同时,各种各样的缺陷也层出不穷。结晶缺陷(crystal defect)和弹坑缺陷(crater defect)就是非常典型的两种缺陷。结晶缺陷就是在芯片的焊盘(pad)上面长出的一种结晶状的缺陷,弹坑缺陷,就是在铜电镀制程完成后的化学机械研磨后,铜被拔出而形成的一种形如弹坑的缺陷,这两种缺陷都是晶片制造历程中的致命缺陷,会造成晶片报废。在探讨造成缺陷的理由,缺陷的消除及制约的历程中,高精度的测试仪器和测试策略是非常重要的工具。产品的高敏感度,也对测试策略和测试精度提出了越来越高的要求。其中离子色谱和气相色谱质谱就是非常重要的测试仪器。本课题主要以离子色谱和预浓缩气相色谱质谱作为工具,以结晶缺陷和弹坑缺陷作为探讨对象进行探讨,对引起这两种缺陷的环境因素进行了浅析。并且针对引起这两种缺陷的环境因素的制约进行了进一步的探讨。实验证明,晶盒(pod)和晶舟(cassette)是造成结晶缺陷的氟离子的重要来源,进一步探讨发现,晶盒和晶舟中的氟离子主要来自于利用含氟气体的制程。本论文还对晶盒和晶舟中氟离子的清洗策略及其机理进行了探讨。对于弹坑缺陷,探讨发现,环境中的挥发性有机化合物(VolatileOrganic Compound, VOC)是造成弹坑缺陷的重要理由之一,进一步探讨发现,无尘室环境中的挥发性有机化合物主要来源于外气以及无尘室内利用的部分配件。本论文还对挥发性有机化合物引起弹坑缺陷的机理进行了探讨。本课题提出了对造成结晶缺陷的氟离子以及造成弹坑缺陷的挥发性有机化合物进行管控的策略,并且利用离子色谱(IonChromatography, IC)和预浓缩气相色谱质谱(Preconcentrator-GasChromatography-Mass Spectrometer, preconcentrator-GC-MS)作为工具,对这些管控策略的有效性进行了检测。通过本课题的探讨,对由环境中分子污染物引起的产品缺陷的探讨提出了一个清晰的思路,并对实验室的测试机台在缺陷探讨方面的运用进行了拓展。关键词:AMC(空气分子污染)论文VOC(挥发性有机化合物)论文crystal论文defect论文crater论文defect论文IC(离子色谱)论文Preconcentrator-GC-MS(预浓缩仪-气相色谱-质谱)论文

    摘要3-5

    ABSTRACT5-12

    第一章 前言12-16

    1.1 分子级空气污染物的定义及分类12-13

    1.2 分子级空气污染物的污染源及制约策略浅析13-14

    1.2.1 分子级空气污染物的污染源浅析13

    1.2.2 分子级空气污染物的污染源制约策略13-14

    1.3 浅析仪器在半导体AMC制约方面的运用及前景14-15

    1.4 论文的主要内容与章节安排15-16

    1.4.1 论文的主要内容15

    1.4.2 论文的章节安排15-16

    第二章 离子色谱和预浓缩气相色谱质谱介绍16-28

    2.1 色谱的基本概念16

    2.2 离子色谱介绍16-23

    2.2.1 离子色谱的原理16-20

    2.2.2 离子色谱的定量策略20-21

    2.2.3 离子色谱的优点21

    2.2.4 实验仪器及样品浅析策略21-23

    2.3 预浓缩气相色谱质谱介绍23-27

    2.3.1 预浓缩气相色谱质谱的原理23-25

    2.3.2 预浓缩气相色谱质谱的定量策略25-26

    2.3.3 预浓缩气相色谱质谱的优点26

    2.3.4 实验仪器及色谱条件26-27

    2.4 本章小结27-28

    第三章 造成 CRYSTALDEFECT 的氟离子来源探讨28-39

    3.1 Crystal defect及原因介绍28-29

    3.2 造成Crystal defect的氟离子来源探讨29-31

    3.2.1 分批实验验证氟离子来源29-30

    3.2.2 Pod内部氟离子污染测试30-31

    3.3 Pod和cassette中氟离子来源及机理探讨31-35

    3.3.1 pod和cassette中氟离子来源探讨31-34

    3.3.2 Pod和cassette污染机理探讨34-35

    3.4 Pod和cassette清洗策略及机理探讨35-38

    3.4.1 Pod和cassette清洗策略探讨35-37

    3.4.2 清洗机理探讨37-38

    3.5 本章小结38-39

    第四章 引起 CRATER DEFECT 的理由及 VOC 来源探讨39-50

    4.1 Crater defect介绍39-41

    4.2 Crater defect与VOC的相关性探讨41-42

    4.3 甲苯实验验证crater defect与VOC的联系42-44

    4.4 Crater defect的形成机理44-45

    4.5 VOC污染源探讨45-48

    4.5.1 外源污染45-46

    4.5.2 内源污染46-48

    4.6 本章小结48-50

    第五章 引起缺陷的环境因素的制约策略50-69

    5.1 氟离子污染源制约策略51-59

    5.1.1 洁净室大环境制约51-57

    5.1.2 晶片小环境制约57-59

    5.2 VOC污染源制约策略59-67

    5.2.1 洁净室大环境制约59-65

    5.2.2 污染源源头制约65-67

    5.3 本章小结67-69

    第六章 结论与展望69-73

    6.1 结论69-71

    6.2 展望71-73

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