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L'Invenzione Può Contribuire A Depurare il Procedimento Per la Fabbricazione dei Semiconduttori

Published on August 4, 2010 at 8:26 PM

La Purezza degli ingredienti è una preoccupazione costante per l'industria a semiconduttore, perché una mera traccia di agenti inquinanti può danneggiare o rovinare le unità minuscole. Ad un punto verso la soluzione del problema di lunga durata nella fabbricazione a semiconduttore, gli scienziati a JILA ed i collaboratori hanno usato la loro versione unica “di un pettine a denti fini„ per individuare le tracce minuscole di molecole dell'agente inquinante nel gas dell'arsina usato per fare varie unità di fotonica.

JILA è un istituto unito del National Institute of Standards and Technology (NIST) e dell'Università di Colorado a Boulder (CU). La ricerca è stata condotta con i collaboratori dalla città universitaria di Boulder del NIST e dal Tri Gas di Matheson (Longmont, Colorado).

Un'invenzione del NIST può contribuire a depurare un procedimento per la fabbricazione dei semiconduttori utilizzati nelle unità quali i diodi a emissione luminosa (LEDs). ©Igor Stepovik/cortesia Shutterstock

La ricerca, descritta in un nuovo documento, * ha usato un'invenzione di NIST/CU chiamata la spettroscopia diretta intercapedine-migliorata del pettine di frequenza (CE-DFCS). ** Consiste di uno strumento ottico del pettine-un di frequenza per esattamente la generazione i colori differenti, o delle frequenze, dell'luminoso adattato di per analizzare simultaneamente la quantità, la struttura e la dinamica di vari atomi e molecole. La tecnica offre una combinazione unica di sensibilità, di sensibilità, di specificità e di vasta copertura di frequenza.

L'industria a semiconduttore lungamente ha lottato per trovare le tracce di acqua e di altre impurità in gas dell'arsina utilizzato nella fabbricazione dei semiconduttori di III-V per i diodi a emissione luminosa (LEDs), le celle a energia solare ed i diodi laser per i Lettori DVD. Gli agenti inquinanti possono alterare i beni elettrici ed ottici a semiconduttore. Per esempio, il vapore acqueo può aggiungere l'ossigeno al materiale, diminuendo la luminosità dell'unità e l'affidabilità. Le Tracce di acqua sono dure da identificare in arsina, che assorbe l'indicatore luminoso in un complesso, reticolo congestionato attraverso un vasto intervallo di frequenza. La Maggior Parte delle tecniche analitiche hanno svantaggi significativi, quali grande e strumentazione complessa o un intervallo di frequenza stretto.

Il sistema del pettine di JILA, precedentemente dimostrato come “breathalyzer„ per la rilevazione del *** di malattia, è stato migliorato recentemente alle lunghezze d'onda più lunghe di accesso di indicatore luminoso, in cui l'acqua assorbe forte e l'arsina non fa, per identificare meglio l'acqua. Il nuovo articolo descrive la prima dimostrazione del sistema del pettine in un'applicazione industriale.

Negli esperimenti di JILA, il gas dell'arsina è stato collocato in un'intercapedine ottica in cui “è stato pettinato„ dagli impulsi luminosi. Gli atomi e le molecole dentro l'intercapedine hanno assorbito una certa energia leggera alle frequenze dove passano i livelli energetici, vibrano o girano. “I denti„ del pettine sono stati utilizzati per misurare precisamente l'intensità delle tonalità differenti di luce infrarossa prima e dopo le interazioni. Individuando quale colori sono stati assorbiti ed in cui quantità-abbinata contro un catalogo delle impronte conosciute di assorbimento per gli atomi ed i ricercatori differenti delle molecole- potrebbe misurare la concentrazione dell'acqua ai livelli molto bassi.

Appena 10 molecole di acqua per miliardo molecole dell'arsina possono causare i difetti a semiconduttore. I ricercatori hanno individuato l'acqua ai livelli di 7 molecole per miliardo in gas dell'azoto e a 31 molecola per miliardo in arsina. I ricercatori ora stanno lavorando all'estensione del sistema del pettine ancora ulteriore nell'infrarosso ed alla tendenza parte-per-trilione alla sensibilità.

La ricerca è stata costituita un fondo per dall'Ufficio dell'Aeronautica di Ricerca Scientifica, del Defense Advanced Research Projects Agency, dell'Agenzia di Riduzione di Minaccia della Difesa, delle Tecnologie di Agilent e del NIST.

* K.C. Cossel, F. Adler, K.A. Bertness, M.J. Thorpe, J. Feng, M.W. Raynor, J. YE. 2010. Analisi delle Impurità della Traccia in Gas A Semiconduttore via la Spettroscopia Diretta Intercapedine-Migliorata del Pettine di Frequenza. Fisica Applicata B. Published 20 luglio online.

** Brevetto numero 7.538.881 degli Stati Uniti: Sensibile, In Maniera Massiccia Parallela, Vasto-Larghezza di banda, Spettroscopia In tempo reale, pubblicata nel maggio 2009, scontrino numero 06-004, numero CU1541B del NIST di caso di Trasferimento di Tecnologia del CU. Le destre dell'Autorizzazione sono state consolidate in CU.

Il *** Vede che “il Pettine Ottico di Frequenza del `' Può Individuare il Respiro della Malattia„, NIST Tecnologia Battimento nel 19 febbraio 2008, a www.nist.gov/public_affairs/techbeat/tb2008_0219.htm#comb.

Last Update: 12. January 2012 05:23

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