電子工業用鍺烷檢測

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電子工業用鍺烷（GeH?）檢測項目全解析

一、純度檢測：保障核心性能

1. 鍺烷濃度分析 通過氣相色譜（GC）或紅外光譜（FTIR）測定鍺烷主成分的濃度，確保其純度達到電子級標準（通常要求≥99.999%）。純度不足會導致沉積速率異常或薄膜缺陷。

2. 同位素組成檢測 部分高端工藝對鍺烷的同位素豐度（如??GeH?、?²GeH?等）有特定要求，需通過質譜法（MS）精確分析。

二、雜質氣體檢測：避免工藝污染

1. 氧氣（O?）與水分（H?O）

   • 氧氣含量需控制在ppb級（如<1 ppm），過量會導致鍺薄膜氧化，形成界面缺陷。
   • 水分通過露點儀或激光光譜檢測，高濕度可能引發氣相反應生成GeO?顆粒。

2. 碳氫化合物（CH?、C?H?等） 殘留碳氫化合物在高溫沉積中會分解為碳雜質，影響半導體導電性。GC-MS聯用技術可識別痕量有機物。

3. 金屬雜質（As、Si、Fe等） 金屬離子通過ICP-MS（電感耦合等離子體質譜）檢測，需低于0.1 ppb，避免引入深能級缺陷。

4. 其他氣體雜質（H?、N?、CO?） 氫氣和惰性氣體可能干擾沉積動力學，需通過多通道氣體分析儀定量。

三、顆粒物與粉塵檢測：確保沉積均勻性

• 超細顆粒物（粒徑>0.1 μm） 采用激光粒子計數器監測，顆粒物會破壞薄膜連續性，尤其在納米級工藝中需嚴格管控（<5 particles/cm³）。

四、安全性與穩定性檢測

1. 自燃性與爆炸極限 鍺烷在空氣中易自燃（燃點約-18℃），需測定其爆炸下限（LEL）并驗證運輸存儲條件的安全性。

2. 熱穩定性與分解產物 通過熱重分析（TGA）評估鍺烷在高溫下的分解行為，監測副產物（如Ge、H?）對工藝的影響。

3. 毒性檢測 盡管鍺烷毒性較低，仍需驗證其工作環境濃度符合OSHA或ACGIH職業暴露限值（通常設定為0.2 ppm TWA）。

五、包裝與運輸檢測

• 氣瓶內壁鈍化處理檢查 避免鍺烷與金屬氣瓶發生吸附或反應，需通過內表面SEM/EDS分析確認鈍化層完整性。
• 泄漏率測試 氦質譜檢漏儀確保氣瓶閥門的密封性（泄漏率<1×10?? Pa·m³/s）。

六、檢測標準與認證

電子級鍺烷需符合SEMI C3.38、ISO 14687等標準，并通過第三方認證（如UL、），以滿足臺積電、三星等大廠的供應鏈要求。

結語

鍺烷的檢測體系是電子工業高精度制造的基石。隨著半導體工藝向3nm以下節點邁進，對鍺烷的檢測靈敏度與項目覆蓋面將持續升級，推動檢測技術向在線實時監測與人工智能數據分析方向發展，以應對未來更嚴苛的工藝挑戰。

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