手机、电脑、新能源汽车······我们身边所有带“智能"标签的设备,核心都藏着一颗小小的芯片。而一颗指甲盖大小的芯片,要经过上千道复杂工序才能诞生,而在这漫长的制造过程中,有一项检测贯穿始终,它直接决定了芯片能不能用、好不好用——这就是总有机碳(TOC)检测。
简单来说,TOC检测的核心的是「检测各类样品中的有机污染物总量」——这里的样品,包括半导体制造中用到的超纯水、光刻胶、刻蚀液,还有清洗晶圆后的废水。
有机污染物肉眼不可见但危害极大,TOC检测能精准捕捉到ppb级(十亿分之一)、ppt级(万亿分之一)的微量污染,核心作用就是提前清除这些破坏芯片的“隐形敌人"。
有机污染物会吸附晶圆表面、与制程化学品反应,导致芯片短路、漏电,最终造成芯片报废、良率下降。半导体工厂良率每降1%就会有巨额损失,TOC检测正是避免损失的关键手段。
半导体制造中,晶圆清洗、刻蚀、显影等关键工序,需要用到超纯水。而超纯水中的微量有机物,是影响芯片质量的“头号杀手"。根据SEMI F63《半导体加工用超纯水指南》,半导体超纯水的TOC含量,必须控制在≤5ppb的严苛标准内,部分制程甚至要求控制在1ppb以内。
光刻胶、显影液、刻蚀液,这些是芯片制造的“核心原材料",相当于我们画画用的颜料。如果这些“颜料"里含有有机杂质,画出来的“芯片图案"自然会出问题。
晶圆在每道工序后,都要进行清洗,目的是去除表面的光刻胶残留、有机清洗剂、工艺副产物。通过监测清洗废水的TOC浓度变化,就能判断晶圆表面的污染物有没有洗干净。如果废水里的TOC浓度降到很低,说明清洗合格;如果浓度偏高,就需要重新清洗,避免不合格的晶圆进入下一道工序。
半导体生产设备的管路、腔体,相当于“芯片制造车间",如果这些“车间"里有有机残留,在高温、高压的生产环境中,残留的有机物会释放出来,污染晶圆和超纯水,造成二次污染。
如果半导体制造中,省略TOC检测,或者检测不到位,后果会直接影响整个生产线,甚至导致“全军覆没":
戈普PROCON2000总有机碳分析仪,搭载 UV-VIS 吸收光谱法测量原理,通过精准监测液体颜色变化实现 TOC 高效检测;一机适配市政污水、工业废水、海水、饮用水、地表水全场景水质监测,凭借全维度适配性与高精准度,成为各类水质监测场景的优选解决方案。
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测量过程瞬间完成(<5s),测定过程及结果满足国际相关标准
全自动运行,无需人员值守:调零、校准、测量、清洗、维护、保护、恢复智能化
监测方式多样化:人工随时测量、自动定时测量、自动周期性测量
无需化学试剂,不产生二次污染
维护量低(光源寿命>10年,无消耗品)
免维护设计的水样预处理装置,确保维护周期超半年
参数灵活配置,可监测色度、总磷、总氮、TOC、硝酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐、氨氮、叶绿素A、化学需氧量、生化需氧量