越来越苛刻的半导体检测，如何破？

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文章摘要

随着半导体技术的飞速发展，芯片制造工艺的精密程度不断提升，从14nm到1nm的制程演进，使得对芯片制造过程中的杂质控制要求愈发严苛。无论是金属杂质还是非金属杂质，甚至是空气中的有机污染物，都可能对芯片性能产生重大影响。传统的检测方法如X射线荧光（XRF）等在面对极低浓度的杂质时已显得力不从心，尤其是在杂质浓度降至ppt（万亿分之一）或ppq（千亿分之一）级别时，传统技术难以满足需求。

在这一背景下，珀金埃尔默（PerkinElmer）凭借其深厚的技术积累和持续的创新，成为半导体检测领域的重要支撑力量。作为分析仪器领域的先锋，珀金埃尔默的产品线覆盖了从无机光谱质谱到有机色谱质谱的广泛领域，为半导体制造提供了全方位的检测解决方案。其历史可以追溯到1937年，公司不断突破技术瓶颈，推出了多项具有里程碑意义的产品，如1944年的第一台商用红外光谱仪（IR）、1955年的第一台商用气相色谱仪（GC）以及1983年的第一台商用ICP-MS（电感耦合等离子体质谱）Elan 250。这些创新奠定了珀金埃尔默在分析仪器领域的领导地位。

在半导体检测领域，ICP-MS技术尤为重要，尤其是在检测晶圆表面金属杂质和高纯化学品中的非金属残留方面。珀金埃尔默在ICP-MS领域持续创新，推出了多款具有突破性的产品，如1999年的动态反应池（DRC）ICP-MS和2020年的NexION 5000——业界首款化学高分辨多重四极杆ICP-MS。NexION 5000凭借其四组四极杆的设计，在背景等效浓度和检出限上实现了数量级的飞跃，成为半导体检测领域的“原子级显微镜”。它不仅能够精准检测硅晶圆表面的金属杂质，还能应对半导体级化学品如超纯水、硫酸、硝酸、氢氟酸中的极低浓度杂质，甚至在电子特气及前驱体的分析中也表现出色。

除了无机元素的检测，有机污染物（AMC）也是半导体制造过程中的一大挑战。这些来自试剂、原料、包装材料甚至人员活动中的微量有机污染物，可能附着在晶圆表面，影响芯片的良率。珀金埃尔默在有机分析领域同样具有深厚的技术积累，从1955年发明第一台商业化气相色谱仪（GC）以来，公司不断推动气质联用技术的发展，并在本次展会上展示了最新的GCMS 2400气相色谱-质谱联用平台。该平台通过高度集成的智能化设计，显著提升了实验室的运作效率和远程协同能力，能够快速筛查有机污染物并连续监测洁净环境。

珀金埃尔默不仅在技术上不断创新，还在中国市场展现了深耕的决心。自1978年进入中国以来，公司从最初的设备供应商逐步成长为拥有研发、生产、销售和服务全链条的本地化企业，为中国的半导体制造工厂和实验室提供了全面的解决方案。在2025年的Semicon/PFD China展会上，珀金埃尔默中国区半导体行业销售总监黄清发先生详细介绍了公司在半导体检测领域的创新成果，并重点推荐了NexION 5000和GCMS 2400两款明星产品。

总结来看，珀金埃尔默凭借其八十年的技术沉淀和持续创新，为半导体行业提供了从晶圆到化学品的全方位检测解决方案，帮助制造企业在更小的尺度上掌控质量，在更高的维度上提升良率。在这个芯片驱动的世界里，珀金埃尔默的故事仍在继续，其技术创新不仅推动了分析仪器的发展，也为半导体行业的进步注入了新的活力。