Site Sponsors
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD

Imbento Mayo Tulong sa makadalisay Proseso Para sa Paggawa ng Semiconductors

Published on August 4, 2010 at 8:26 PM

Kadalisayan ng mga ingredients ay isang patuloy na alalahanin para sa industriya ng semiconductor, dahil ang isang lamang na bakas ng mga contaminants ay maaaring pinsala o pagkawasak ng mga maliliit na aparato. Sa isang hakbang patungo sa paglutas ng isang matagal na nabubuhay na problema sa semiconductor manufacturing, ang mga siyentipiko sa JILA at collaborator ginamit ang kanilang natatanging bersyon ng isang "pinong-may ngipin magsuklay" upang makita ang mga minuto na bakas ng contaminant molecule sa arsine gas na ginagamit upang gumawa ng isang iba't ibang mga photonics aparato.

JILA ay isang pinagsamang instituto ng Pambansang Institute ng mga Pamantayan at Teknolohiya (NIST) at ang University of Colorado sa Boulder (CU). Ang pananaliksik ay isinasagawa kasama ng mga tagatulong mula sa NIST sa Boulder campus at Matheson Tri-Gas (Longmont, Colo.).

Ang NIST imbento ay maaaring makatulong sa makadalisay isang proseso para sa paggawa ng mga Semiconductors na ginagamit sa mga aparato tulad ng mga light-nagpapalabas ng diodes (LEDs). © Igor Stepovik / courtesy Shutterstock

Ang pananaliksik, na inilarawan sa isang bagong papel, * ginamit ng NIST / CU imbento na tinatawag lukab-pinahusay na direktang dalas magsuklay spectroscopy (CE-DFCS) .** Ito ay binubuo ng isang optical magsuklay-isang dalas na kasangkapan para sa tumpak na pagbuo ng iba't ibang kulay, o mga frequency , ng liwanag inangkop-sa-aralan ang dami, istraktura at dinamika ng mga iba't ibang mga atoms at mga molecule sabay-sabay. Ang pamamaraan ay nag-aalok ng isang natatanging kumbinasyon ng bilis, pagiging sensitibo, pagtitiyak at malawak na coverage ng frequency.

Ang semiconductor industry ay mahaba struggled upang mahanap ang mga bakas ng tubig at iba pang mga impurities sa arsine gas na ginagamit sa pagmamanupaktura ng III-V Semiconductors para sa mga light-nagpapalabas ng diodes (LEDs), solar-enerhiya na mga cell at laser diodes para sa mga DVD manlalaro. Ang contaminants ay maaaring baguhin ang mga elektrikal at optical na mga katangian ng isang semiconductor. Halimbawa, ang tubig singaw ay maaaring magdagdag ng oxygen sa materyal, pagbabawas ng liwanag at pagiging maaasahan ng aparato. Bakas ng tubig ay mahirap na makilala sa arsine, na absorbs light sa isang kumplikado, punung-puno na pattern sa isang malawak na hanay dalas. Karamihan sa mga analytical pamamaraan ay may makabuluhang mga drawbacks, tulad ng malaki at kumplikadong kagamitan o sa isang makitid na hanay dalas.

Ang sistema ng JILA magsuklay, dati ipinapakita bilang isang "breathalyzer" para sa detecting ng *** ng sakit, ay kamakailan-upgrade sa ma-access ang na wavelength ng liwanag, kung saan ang tubig Mahigpit na absorbs at arsine ay hindi, upang mas mahusay na makilala ang tubig. Ang bagong papel na naglalarawan sa unang pagpapakita ng magsuklay system sa isang pang-industriya application.

Sa mga eksperimento JILA, arsine gas ay inilagay sa isang optical lukab kung saan ito ay "combed" sa pamamagitan ng ilaw pulses. Ang mga atoms at molecule sa loob ng lukab hinihigop ng ilang ilaw na enerhiya sa frequency kung saan sila lumipat ng mga antas ng enerhiya, manginig o pihitin. "Ngipin" Ang magsuklay ay ginagamit upang tiyak na masukat ang kasidhian ng iba't ibang mga kakulay ng infrared na ilaw bago at pagkatapos ng pakikipag-ugnayan. Sa pamamagitan ng detecting kung aling mga kulay ay buyo at sa kung ano ang halaga-pinarehang laban sa isang catalog ng mga kilalang lagda pagsipsip para sa iba't ibang mga atoms at molecule ang mga mananaliksik ay maaaring masukat ang tubig concentration sa mababang antas.

Lamang 10 mga molecule ng tubig sa bawat bilyong molecule ng arsine ay maaaring maging sanhi ng depekto semiconductor. Ang mga mananaliksik na nakita tubig sa mga antas ng 7 molecule per-bilyong sa nitrogen gas, at sa 31 molecule per-bilyong sa arsine. Ang mga mananaliksik ay ngayon nagtatrabaho sa pagpapalawak ang magsuklay sistema sa kahit pa sa infrared at pagpuntirya para sa bahagi-per-trilyon sensitibo.

Ang pananaliksik ay pinondohan sa pamamagitan ng Air Force Office ng Pananaliksik Pang-Agham, Proyekto ng Defense Advanced Research Agency, Agency sa pagbabawas ng panganib ng Defense, Agilent Technologies, at NIST.

* KC Cossel, F. Adler, Ka Bertness, MJ Thorpe, J. Feng, MW Raynor, J. Ye. 2010. Pagsusuri ng Impurities ng Pagsubaybay sa semiconductor Gas sa pamamagitan ng lukab-Pinahusay Direct Spectroscopy Frequency magsuklay. Inilapat Physics B. publish online Hulyo 20.

** Bilang ng US Patent 7538881: Sensitive, Massively kahilera, Malawak-Bandwidth, Real-Time Spectroscopy, na ibinigay sa Mayo 2009, NIST mag-etiketa number 06-004, CU Technology Transfer CU1541B ng bilang ng kaso. Paglilisensya karapatan ay pinagsama-sama sa CU.

*** Tingnan ang "Optical 'Frequency magsuklay' Alamin ang hininga ng Sakit", sa NIST Tech Talunin Feb 19, 2008, sa www.nist.gov/public_affairs/techbeat/tb2008_0219.htm # magsuklay .

Last Update: 9. October 2011 04:14

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit