島津開發(fā)了一種基于激光誘導(dǎo)擊穿光譜(LIBS)原理測量痕量金屬的新技術(shù)，這種技術(shù)具有世界上最高的靈敏度。系統(tǒng)原型機(jī)的驗證測試已經(jīng)開始。

　　島津一直在開發(fā)一種使用LIBS技術(shù)的系統(tǒng)，用來測量和監(jiān)測半導(dǎo)體清洗液中含有的痕量銅、鋁、鈦和其他金屬的含量。該系統(tǒng)目前計劃于2020年發(fā)布。預(yù)計這種新技術(shù)也可用于半導(dǎo)體以外的其他領(lǐng)域，因此島津也在開發(fā)這些領(lǐng)域的應(yīng)用方案。

　　研發(fā)背景

　　在半導(dǎo)體制造中，使用洗滌溶液從晶片表面去除金屬和其他污染物的洗滌過程占整個工藝過程的約20%-30%。目前，洗滌溶液的更換頻率通常基于使用時間來確定的。然而，近年來，降低制造成本和減少環(huán)境影響的需求要求更有效地使用洗滌溶液。因此，有必要實(shí)時監(jiān)測污染程度。

　　為了滿足這些需求，島津一直在研究LIBS技術(shù)，因為LIBS技術(shù)的研發(fā)可以利用島津自身廣泛的激光光學(xué)和光譜技術(shù)優(yōu)勢。 LIBS是一種可以輕松同時測量多個元素的技術(shù)。當(dāng)樣品被激光照射時，它通過樣品表面的熱蒸發(fā)產(chǎn)生等離子體。該等離子體發(fā)出特征光是樣品所特有的。因此，可以通過檢測所得光譜來測量元素。

　　通過使用島津生產(chǎn)的具有高輸出和穩(wěn)定性的激光器以及基于島津光譜測定技術(shù)優(yōu)化的光學(xué)系統(tǒng)，這種新開發(fā)的技術(shù)使微量金屬的測量變得非常容易和快速。

　　新技術(shù)的概述和特點(diǎn)

　　通過激光照射在特殊板上蒸發(fā)至干燥的樣品產(chǎn)生等離子體，然后檢測從等離子體發(fā)射的光以識別和定量樣品中包含的金屬元素。檢測限為ppm級別。該技術(shù)基于LIBS測量原理，提供世界上最高的靈敏度水平(根據(jù)島津截至2018年7月的調(diào)查)。

　　目前的原型機(jī)尺寸為1 m×1 m，可與半導(dǎo)體晶圓清洗系統(tǒng)連接。從取樣到測量洗滌溶液的整個過程是完全自動化的，并且可以在大約一分鐘內(nèi)完成12種痕量金屬組分的同時測量，例如銅、鋁和鈦。

　　由于能夠更好地理解最合適的洗滌溶液更換頻率，使得該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用將提供諸如提高產(chǎn)率和降低制造成本等益處。

　　未來發(fā)展

　　島津計劃通過在半導(dǎo)體和半導(dǎo)體制造設(shè)備公司進(jìn)行驗證測試來提高系統(tǒng)可用性，并計劃在2020年推出該實(shí)用系統(tǒng)。此外，島津打算通過研究新技術(shù)在其他領(lǐng)域的應(yīng)用方案來開發(fā)新市場，如公共基礎(chǔ)設(shè)施和工廠污水的檢查。