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对Fab工厂而言，控制晶圆、电子化学品、电子特气和靶材等原材料中的无机元素杂质含量至关重要，即便是超痕量的杂质都有可能造成器件缺陷。

然而半导体杂质含量通常在ppt级，ICP-MS分析时用到的氩气及样品基体都很容易产生多原子离子干扰，标准模式、碰撞模式下很难在高本底干扰的情况下分析痕量的目标元素。

珀金埃尔默NexION系列半导体专用ICP-MS，凭借其独特的以动态反应池技术为基础的UCT（通用池）技术，既能实现标准模式、碰撞模式，也可以通过反应模式消除干扰，从根本上成功解决了多原子干扰的技术难题。

晶圆中的金属杂质分析(UCT-ICP-MS)

晶圆等半导体材料中的主要成分是硅。高硅基体的样品在传统的冷等离子体条件下分析，其中的耐高温元素硅极易形成氧化物。这些氧化物沉积在锥口表面后，会造成明显的信号漂移。NexION系列半导体专用ICP-MS在高硅基体的样品分析中采用强劲的高温等离子体，大大降低了信号漂移。通过通入纯氨气作为反应气，在DRC 模式下，有效消除了40Ar+ 对40Ca+、40Ar19F+ 对59Co+、40Ar16O+ 对56Fe+ 等的干扰。通过调节动态带通调谐参数消除不希望生成的反应副产物，克服了过去冷等离子体的局限，有效去除多原子离子的干扰。在实际检测中实现了10 ng/L 等级的精确定量，同时表现出良好的长期稳定性。

基质耐受性：Si 基质浓度为100ppm 到5000ppm 样品100ppt 加标回收

稳定性：连续进样分析多元素加标浓度为100ppt 的硅样品溶液（硅浓度为2000ppm）

《NexION 300S ICP-MS 测定硅晶片中的杂质》

NexION ICP-MS 测定半导体级盐酸中的金属杂质

在半导体设备的生产过程中，许多流程中都要用到各种酸类试剂。其中Z重要的是盐酸（HCl），其主要用途是与过氧化氢和水配制成混合物用来清洁硅晶片的表面。由于半导体设备尺寸不断缩小，其生产中使用的试剂纯度变得越来越重要。

ICP-MS具备精确测定纳克/升（ng/L，ppt）甚至更低浓度元素含量的能力，是Z适合测量痕量及超痕量金属的技术。然而，常规的测定条件下，氩、氧、氢离子会与酸基体相结合，对待测元素产生多原子离子干扰。如，对V+(51) 进行检测时去除 ClO+ 的干扰。虽然在常规条件下氨气与ClO+ 的反应很迅速，但如果需要使反应完全、干扰被去除干净，则需要在通用池内使用 纯氨气。NexION系列半导体专用ICP-MS的通用池为四级杆，具备精 准可控的质量筛选功能，可以调节RPq 参数以控制化学反应，防止形成新的干扰，有效应对使用高活性反应气体的应用。

20% HCl 中各元素的检出限、背景等效浓度、10 ng/L 的加标回收率

20% HCl 中典型元素ppt 水平标准曲线

20% HCl 中加标50 ng/L 待测元素，连续分析10 小时的稳定性

《利用NexION 2000 ICP-MS 对半导体级盐酸中的杂质分析》

电子特气直接进样分析技术(GDI-ICP-MS)

半导体所使用的特殊气体分析传统方法有两种：一种是使用酸溶液或纯水对气体进行鼓泡法吸收，然后导入ICP-MS进行分析；另一种是使用滤膜对气体中颗粒物进行收集，然后对滤膜消解后上机。然而无论是鼓泡法吸收还是滤膜过滤收集、消解，都存在样品制备过程容易被污染、鼓泡时间难以确定、不同元素在酸中溶解度不一样等各种问题，分析结果的可靠性和重现性都难以保证。

GDI-ICP-MS系统可以将气体直接导入到等离子中进行激发，避免了额外的前处理步骤，具有方便、GX、不容易受污染等特点，从根本上解决传统方法的一系列问题。

GDI-ICPMS气体直接进样技术

GDI-ICPMS 直接定量分析气体中金属杂质

GDI-ICP-MS法绘制的校准曲线（标准气体产生方式：在氩气中雾化标准溶液，这些标气对所有待测元素的线性都在0.9999以上）

《使用气体扩散和置换反应直接分析气体中金属杂质》

半导体有机试剂中纳米颗粒的分析（Single particle-ICP-MS）

单颗粒ICP-MS（SP-ICP-MS）技术已成为纳米颗粒分析的一种常规手段，采用不同的进样系统，能在100~1000 颗粒数每毫升的极低浓度下对纳米颗粒进行检测、计数和表征。除了颗粒信息，单颗粒ICP-MS 还可以在未经前级分离的情况下检测溶解态元素浓度，可检测到ppb级含量的纳米颗粒，实现TEM、DLS等纳米粒径表征技术无法完成的痕量检测。

用ICP-MS分析铁离子(56Fe+)时会受到氩气产生的40Ar16O+的严重干扰。利用纯氨气作反应气的动态反应池技术是消除40Ar16O+对铁离子Z 高丰度同位素56Fe+干扰Z有效的途径，而只有对56Fe+的分析才能获得含铁纳米颗粒分析Z 低的检出限。

90% 环己烷/10% 丙二醇甲醚混合液测定图谱，有含铁纳米颗粒检出

TMAH 中含铁纳米颗粒结果图谱：(a)粒径分布；(b)单个含铁纳米颗粒实时信号

TMAH 中含铁纳米颗粒粒径和浓度

由Fe(OH)2 到总铁的质量换算

《利用单颗粒ICP-MS在反应模式下测定半导体有机溶剂中的含铁纳米颗粒 》

SP-ICP-MS技术测定化学-机械整平(CMP)中使用的元素氧化物纳米颗粒悬浮物的特性

氧化铝和氧化铈纳米颗粒常用于纳米电子学和半导体制造行业中化学-机械 (CMP)半导体表面的平整。CMP悬浮物纳米粒子的尺寸分布特征以及大颗粒的辨别，是光刻过程质量控制的重要方面，会影响到硅晶片的质量。既可以测量可溶分析物浓度、又能测定单个纳米粒子的单颗粒模式ICP-MS（SP-ICP-MS）是分析金属纳米粒子的Z有前途的技术。

SP-ICP-MS技术具有高灵敏度、易操作、分析速度快的特点，纳米粒子引入等离子体中被完全电离，随后离子被质谱仪检测，信号强度与颗粒尺寸有关。因此SP-ICP-MS可为用户提供颗粒浓度（颗/mL），尺寸大小和尺寸分布。为确保一次只检测一个单颗粒，必须稀释样品以实现分辨的目的。这就要求质谱仪必须能够有很快的测量速度，以确保能够检测到在50nm纳米颗粒的瞬时信号（该信号变化的平均时间为300~500μs）。珀金埃尔默NexION系列半导体专用ICP-MS单颗粒操作模式能够采集连续数据，无需设置定位时间，每秒钟获取高达100 000个数据点。结合纳米颗粒分析软件模块，可以实现单颗粒纳米颗粒的准确分析。

采集数据比瞬时信号更快的纳米信号积分图

悬浮物1~4归一化颗粒尺寸分布频次图

《使用单颗粒电感耦合等离子体质谱法（SP-ICP-MS）分析CeO2 化学机械抛光化浆料》

On-line ICP-OES 在线监控磷酸中的硅含量

在Z 新的立式3D NAND 闪存的生产工艺中，需要使用磷酸进行湿法刻蚀。在生产过程中，必须监控这种特殊的、高选择性氮化的磷酸中硅的含量，以控制工艺质量。当磷酸中硅含量发生改变时，必须排空并更换磷酸。在线ICP-OES技术响应迅速，可实现7天*24小时不间断检测，是Z适合磷酸中硅含量监控的方法。而Avio500 紧凑的体积非常适合空间有限的Fab 厂；垂直炬管配合独特的切割尾焰技术，不需要任何维护也能获得Z佳的数据稳定性。

在线监控系统可实现：

自动配制校准曲线

7天*24小时全自动运行

质控功能（超出线性范围则重新校准）

可同时监控5个模块（多达20个采样点）

允许ICP-OES在线或离线分析间切换

复制链接获取文中提到的解决方案和更多半导体相关资料：http://e86.me/4qfk7N

关于珀金埃尔默：

珀金埃尔默致力于为创建更健康的世界而持续创新。我们为诊断、生命科学、食品及应用市场推出独特的解决方案，助力科学家、研究人员和临床医生解决Z棘手的科学和YL难题。凭借深厚的市场了解和技术专长，我们助力客户更早地获得更准确的洞见。在，我们拥有12500名专业技术人员，服务于150多个国家，时刻专注于帮助客户打造更健康的家庭，改善人类生活质量。2018年，珀金埃尔默年营收达到约28亿美元，为标准普尔500指数中的一员，纽交所上市代号1-877-PKI-NYSE。

了解更多有关珀金埃尔默的信息，请访问www.perkinelmer.com.cn。

赛默飞iCAP TQ系列

赛默飞iCAP TQ系列的ICP-MS/MS能很好的满足环境客户的需求，对于研究人员，iCAP TQ系列ICP-MS/MS可轻松联用，拥有chao强抗干扰能力及保证准确的结果，为您的实验室提供了无限的研究能力——探索发展中的市场，拓宽研究领域。对于环境企业客户及三方检测客户，iCAP TQ系列ICP-MS/MS以其操作简单、低维护等特性将常规分析提高到一个新的水平，轻松应对zui具挑战的基质样品，让iCAP TQ ICP-MS/MS不再是科研人员的专属。iCAP TQ系列ICP-MS/MS将会让我们的客户充分享受高性能仪器带来的ji佳体验。

iCAP™ TQ ICP-MS/MS

随着工业的发展，越来越多的稀土元素应用在不同领域，像电子，YL等，稀土元素越来越多地出现在河流等地表水中，尤其是医院周围，有相关报道证实，稀土元素为人体非必需微量元素，且长期低剂量暴露或摄入可能会对人体健康或体内代谢产生不良后果。在一些稀土矿区，村民的癌症比例也异常偏高。所以我们需要检测出环境中稀土元素的含量。现有的方法有很多用的是ICP或者单杆的ICP-MS。但是由于方法干扰，无法保证测定结果的准确。

在新出的拟立项国家标准项目公开征求意见稿中，“稀土金属及其氧化物中稀土杂质化学分析法 第6部分：铕中镧、铈、镨、钕、钐、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥和钇的测定”中新增了ICP-MS/MS的方法，电感耦合等离子体串联质谱（ICP-MS/MS）的问世使铕及氧化铕中的铥元素的检测更加快速、简便。不需要预分离铕基体，直接进行ICP-MS/MS测定，稀土元素的检测下限达到0.1μg/g。ICP-MS/MS这项新技术应用于稀土铕产品中分析检测，解决高纯铕稀土中痕量稀土铥杂质元素的直接分析的技术难点。

稀土元素检测时可能遇到的干扰

以稀土中Er元素含量的检测为例

¹⁶⁶Er 是含量ZG的同位素 (33.60%)

虽然 ¹⁵⁰Nd 和 ¹⁵⁰Sm 不是这两种元素中含量ZG的同位素，但使用KED模式时可以观察到明显的干扰

iCAP TQe进行样品分析

使用iCAP TQe进行样品分析，对水样进行酸化和过滤，采用的条件

iCAP TQe ICP-MS/MS

结果

哥伦比亚河玄武岩中的稀土元素检测结果

针对稀土元素，都得到了高回收率，REE检测限达到sub ppt，可在超痕量水平下进行灵敏可靠的分析。

除了稀土元素这些容易干扰的元素可以给出准确结果外，其它元素使用iCAP TQ ICP-MS/MS 也可一起得出结果。

所测的所有元素都得到了非常好的回收率，样品覆盖了广泛的浓度范围（~20 mg·L^-1至>200 mg·L^-1）！

除了干扰消除，iCAP TQ的优异表现会超出您的想象：

NO. 1 GX率高通量

iCAP TQ还能提高实验室效率，提高分析通量

NO.2 无以伦比的稳健性

内标回收率在80-120%之间，连续10小时，样本偏差为±3%

NO.3 更高检出限

对于低含量污染物，可以直接进样进行准确检测。

O 对等或者检出限稍微高一点

+   检出限改进系数> 2;

++  检出限改进系数> 5;

+++  检出限改进系数> 10

iCAP TQ 系列 ICP-MS/MS将会成为环境科研及环境常规检测的有利工具。

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未来半导体新格局 

01

新格局：半导体行业不断演化

在过去几年，半导体行业增长主要依赖智能手机等电子设备的需求，以及物联网、云计算等技术应用的扩增。预计半导体行业增长态势有望持续至下一个十年，主要市场驱动力量包括现有产品的持续强化、人工智能产品和5G网络等新兴技术的融合、汽车和工业电子行业的迅速增长。半导体行业的大部分收入将来自于数据处理类电子（如存储和云计算）以及通讯电子（如无线通讯）。

汽车电子和工业电子领跑

汽车电子和工业电子将成为半导体行业增长Z迅速的两大领域，来自消费电子、数据处理和通讯电子的收入将稳定增长。

安全、信息娱乐、导航和燃料效能方面的汽车电子元件消费在未来几年内将出现增长，这得益于越来越多的电子元件应用于车载安全功能。在驱动半导体增长的各类应用中，高级辅助驾驶系统增幅Z大，这将推动对集成电路、微控制单元和传感器的需求相应增长。

工业电子涵盖安防、自动化、固体照明、交通运输以及能源管理等领域。其中，安防是工业电子Z为重要的驱动领域。新兴存储器技术提升了物联网设备的节能水平、安全水平和功能特性。

头盔显示器将是消费电子领域半导体增长的主要驱动力。此外，可穿戴设备和智能手表将成为新增长点。然而，DVD和便携媒体播放器等其他消费电子市场将大幅缩水。因此，消费电子整体营收增长在某种程度上将受到限制。

数据处理电子包括计算和存储设备。其中，以固态硬盘为主的存储设备将贡献Z大增长份额。2018年以来的价格下降趋势仍在持续，固态硬盘的大规模普及以及平均存储容量的增加将保持较强态势；特别是随着数据ZX的需求成为关键驱动力之一，企业固态硬盘将更加普及。

通讯电子包括有线和无线电子。无线电子中，传统电话和蜂窝调制解调器将大幅削减，而智能手机需求增幅微弱，因此无线电子市场收入增长将会比较缓慢。有线通讯电子中，作为设备部署的企业广域网应是增长Z快的领域。

PFA容器怎么清洗才合格？

进样系统拆卸总共分几步？

数据怎么处理？?

洁净室前期要做哪些准备？

珀金埃尔默资 深应用工程师徐俊俊，在洁净室为您带来一场“沉浸式”讲解，将NexION 5000 ICP-MS在半导体行业的使用流程一网打尽。

从入门到进阶，

听我讲，全搞定。

心动不如行动

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快来一起涨知识

 《半导体测试制程介绍》

 　　测试制程乃是于IC构装后测试构装完成的产品之电性功能以保证出厂IC 功能上的完整性，并对已测试的产品依其电性功能作分类（即分Bin），作为 IC不同等级产品的评价依据；Z后并对产品作外观检验（Inspect）作业。

 　　电性功能测试乃针对产品之各种电性参数进行测试以确定产品能正常运作，用于测试之机台将根据产品不同之测试项目而加载不同之测试程序；而 外观检验之项目繁多，且视不同之构装型态而有所不同，包含了引脚之各项性质、印字（mark）之清晰度及胶体（mold）是否损伤等项目。而随表面黏着技术的发展，为确保构装成品与基版间的准确定位及完整密合，构装成品接脚之诸项性质之检验由是重要。以下将对测试流程做一介绍

上图为半导体产品测试之流程图，其流程包括下面几道作业：

 1.上线备料  

　　上线备料的用意是将预备要上线测试的待测品，从上游厂商送来的 包箱内拆封，并一颗颗的放在一个标准容器（几十颗放一盘，每一盘可以放的数量及其容器规格，依待测品的外形而有不同）内，以利在上测 试机台（Tester）时，待测品在分类机（Handler）内可以将待测品定位，而使其内的自动化机械机构可以自动的上下料。

 2.测试机台测试（FT1、FT2、FT3）  

　　待测品在入库后，经过入库检验及上线备料后，再来就是上测试机 台去测试；如前述，测试机台依测试产品的电性功能种类可以分为逻辑 IC测试机、内存IC测试机及混合式IC（即同时包含逻辑线路及模拟线 路）测试机三种，测试机的主要功能在于发出待测品所需的电性讯号并接受待测品因此讯号后所响应的电性讯号并作出产品电性测试结果的判 断，当然这些在测试机台内的控制细节，均是由针对此一待测品所写之测试程序（Test Program）来控制。

  　即使是同一类的测试机，因每种待测 品其产品的电性特性及测试机台测试能力限制而有所不同。一般来说，待测品在一 家测试厂中，会有许多适合此种产品电性特性的测试机台可供其选择；除了测试机 台外，待测品要完成电性测试还需要一些测试配件：

 1）分类机（Handler）

　　承载待测品进行测试的自动化机械结构，其内有机械机构将 待测品一颗颗从标准容器内自动的送到测试机台的测试头（Test Head）上接受测试，测试的结果会从测试机台内传到分类机内， 分类机会依其每颗待测品的电性测试结果来作分类（此即产品分 Bin）的过程；此外分类机内有升温装置，以提供待测品在测试 时所需测试温度的测试环境，而分类机的降温则一般是靠氮气，以达到快速降温的目的。不同的Handler、测试机台及待测品的搭配下，其测试效果 会有所同，因此对测试产品而言，对可适用的Handler与Tester就会有喜好的选择现象存在。测试机台一般会有很多个测试头（Test Head），个数视测试机台的机型规格而定，而每个测试头同时可以上一部分类机或针测机， 因此一部测试机台可以同时的与多台的分类机及针测机相连，而依连接的方式又可分为平行 处理，及乒乓处理，前者指的是在同一测试机台上多台分类机以相同的测试程试测试同一批 待测品，而后者是在同一测试机台上多台分类机以不同的测试程序同时进行不同批待测品的 测试。

 2）测试程序（Test Program）

　　每批待测产品都有在每个不同的测试阶段（FT1、FT2、FT3） ，如果要上测试机台测试，都需要不同的测试程序，不同品牌的测试机台，其测试程序的语法并不相同，因此即使此测试机台有 能力测试某待测品，但却缺少测试程序，还是没有用；一般而言，因为测试程序的内容与待测品的电性特性+息息相关，所以大多 是客户提供的。

 3）测试机台接口

　　这是一个要将待测品 接脚上的讯号连接上测试 机台的测试头上的讯号传送接点的一个转换接口， 此转换接口，依待测品的 电性特性及外形接脚数的不同而有很多种类，如：Hi-Fix（内存类产品）、Fixture Board（逻辑类产品）、Load Board（逻辑类产 品）、Adopt Board + DUT Board（逻辑类产品）、Socket（接脚器 ，依待测品其接脚的分布位置及脚数而有所不同）。

 　　每批待测品在测试机台的测试次数并不相同，这完全要看客户的要求，一般而言逻辑性的产品，只需上测试机台一次（即FT2）而不用FT1 、FT3，如果为内存IC则会经过二至三次的测试，而每次的测试环境温度要求会有些不同，测试环境的温度选择，有三种选择，即高温、常温 及低温，温度的度数有时客户也会要求，升温比降温耗时许多，而即于那一道要用什么温度，这也视不同客户的不同待测品而有所不同。

 　　每次测试完，都会有测试结果报告，若测试结果不佳，则可能会产生Hold住本批待测品的现象产生。

3.预烧炉（Burn-In Oven）（测试内存IC才有此程序）  

　　在测试内存性产品时，在FT1之后，待测品都会上预烧炉里去 Burn In，其目的在于提供待测品一个高温、高电压、高电流的环境，使生命周期较短的待测品在Burn In的过程中提早的显现出来，在Burn In后 必需在96个小时内待测品Burn In物理特性未消退之前完成后续测试机台 测试的流程，否则就要将待测品种回预烧炉去重新Burn In。在此会用到 的配件包括Burn-In Board及Burn In Socket..等。

4.电性抽测  

　　在每一道机台测试后，都会有一个电性抽测的动作（俗称QC或Q货） ，此作业的目的在将此完成测试机台测试的待测品抽出一定数量，重回测试机台在测试程序、测试机台、测试温度都不变下，看其测试结果是 否与之前上测试机台的测试结果相一致，若不一致，则有可能是测试机台故障、测试程序有问题、测试配件损坏、测试过程有瑕疵..等原因， 原因小者，则需回测试机台重测，原因大者，将能将此批待测品Hold住，等待工程师、生管人员与客户协调后再作决策。

5.卷标扫描（Mark Scan）  

　　利用机械视觉设备对待测品的产品上的产品Mark作检测，内容包括 Mark的位置歪斜度及内容的清晰度..等。

6.人工检脚或机器检脚  

　　检验待测品IC的接脚的对称性、平整性及共面度等，这部份作业有 时会利用雷射扫描的方式来进行，也会有些利用人力来作检验。

7.检脚抽检与弯脚修整  

　　对于弯脚品，会进行弯脚品的修复作业，然后再利用人工进行检脚 的抽验。

8.加温烘烤（Baking）  

　　在所有测试及检验流程之后，产品必需进烘烤炉中进行烘烤，将待测品上水气烘干，使产品在送至客户手中之前不会因水气的腐蚀而影响待测品的质量。

9.包装（Packing）

　　将待测品依其客户的指示，将原来在标准容器内的待测品的分类包 装成客户所指定的包装容器内，并作必要的包装容器上之商标粘贴等。

10.出货的运送作业

　　由于Z终测试是半导体IC制程的Z后一站，所以许多客户就把测试 厂当作他们的成品仓库，以避免自身工厂的成品存放的管理，另一方面也减少不必要的成品搬运成本，因此针对客户的要求，测试厂也提供所 谓的「Door to Door」的服务，即帮助客户将测试完成品送至客户指定的地方（包括客户的产品买家），有些客户指的地点在海外者，便需要考虑船期的安排，如果在国内者，则要考虑货运的安排事宜。  

   半导体组件制造过程可概分为晶圆处理制程（Wafer Fabrication；简称 Wafer Fab）、晶圆针测制程（Wafer Probe）、封装（Packaging）、测试制程（Initial Test and Final Test）等几个步骤。一般称晶圆处理制程与晶圆针测制程为前段（Front End）制程，而构装、测试制程为后段（Back End）制程