質譜儀-Mass InfiTOF半導體複雜反應氣體的即時監控系統

InfiTOF 是全球第一台線上即時監控的高解析TOF飛行質譜儀, 可以準確即時(Real Time)監控各種生產線上的反應氣體。

半導體生產中使用很多種類氣體, 反應過程因為高溫高電壓反應控制條件是技術的重點, 反應後都會有其他生成氣體出現各種化學結構必須要嚴格監控, 目前一般即時的質譜都屬於低解析, 無法判別大部分氣體絕對會產生誤判, 因為一般四極柱質譜只能解析度到1amu, 表示以下在半導體常見的反應氣體, 是完全無法判別的。

利用高解析飛行質譜儀InfiTOF才有足夠解析度判別製程中的氣體反應狀態, InfiTOF 高解析飛行質譜儀有能力分析分子量0.0001amu, 適合用在半導體反應氣體的監控上。

為何需要高解析質譜而不是一般質譜?

最簡單常見就是 CO⁺ (carbon dioxide, m/z 27.9949) 跟and N₂⁺ (nitrogen, m/z 28.00615) 或H₂⁺ (hydrogen, m/z 2.01565) 跟and D⁺ (deuterium, m/z 2.01410) 非常接近m/z 非高解析質譜無法判別。

為何不使用GC分離而需要高解析質譜?

目前氣體分析普遍都使用GCMS氣相層析作氣體特性分離才做質譜, 但只要掛上GC需要很長時間分離, 無法做到即時(Real Time Monitor). 半導體反應速度很快無法等待, 無法即時監控會造成某些無法即時監控的中間氣體造成製程良率影響, 另外半導體反應氣體反應活性高很容易跟管柱內的物質產生反應。

以下常見到的半導體反應氣體或中間產物氣體如果以一般四極柱質譜GCMS無法分離或是判別, InfiTOF 即時型高解析質譜(Real Time Chemical Monitor High resolution Mass)是最適合的選擇。

氣體	分子式	準確分子量
Ammonia	NH₃⁺	17.02655
Water fragment	OH⁺	17.00274
Hydrogen Fluoride	HF⁺	20.00623
Neon	Ne⁺	19.99244
Carbon Monoxide	CO⁺	27.99491
Nitrogen	N₂⁺	28.00615
Diborane	B₂H₆⁺	28.06556
Oxygen	O₂⁺	31.98983
Silane	SiH₄⁺	32.00823
Argon	Ar⁺	39.96238
Allene	C₃H₄⁺	40.0313
Carbon Dioxide	CO₂⁺	43.98983
Nitrous Oxide	N₂O⁺	44.00106
Ethylene Oxide	C₂H₄O⁺	44.02621
Sulfur Dioxide	SO₂⁺	63.9619
Sulfur	S₂⁺	63.94414
Arsine	ASH₃⁺	77.94507
Benzene	C₆H₆⁺	78.04695
Phosphorus Trifluoride	PF₃⁺	87.96597
Carbon Tetrafluoride	CF₄⁺	87.99361