赋能创“芯” | 赛默飞助力国产湿电子化学品突围

赛默飞离子色谱“只加水”技术，无需手动配制即可提供多种淋洗液，不会产生污染，连续自动再生高容量抑制器兼容梯度操作，无需外加任何试剂，这些技术优势适用于半导体制造用湿电子化学品痕量阴阳离子的限量检测，可满足SEMI G4-G5的标准要求。

此外，强大的离子色谱谱睿前处理技术，能满足半导体超纯水、酸、碱等阴离子分析。

对于湿电子化学品金属离子分析方案，赛默飞半导体行业专用的三重四极杆ICPMS，可满足SEMI的G4-G5标准要求。iCAP TQs拥有高效稳定的RF发生器，保证冷焰和热焰的平稳切换，可以获得优异的长期稳定性；1amu的Q1高分辨率配合适用多种反应气体的Qcell（Q2）碰撞反应池以及独特的Reaction Finder软件灵活并简单地消除干扰，多种模式在一次测定中稳定切换，满足样品中亚ppt级金属杂质的测定。

△赛默飞电感耦合等离子体质谱iCAP TQs

ICS 6000高压离子色谱系统在线水纯化系统、在线淋洗液发生系统和连续自动电解抑制器使系统获得稳定的背景和噪音，其灵敏度完全满足且高于Semi标准，符合半导体制程对超水中无机阴离子和铵根杂质的测定要求。晶圆加工需要精益求精，洁净室中可能存在的气态分子污染物（Airborne Molecular Contaminants, AMC）也越来越受到生产企业的重视，该方法同样适用于半导体车间环境空气阴阳离子的杂质测定。

△图1 ppt级痕量阴离子分析谱图

 AS 17C（2×250mm）+ AG 17C（2×50mm）

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△图2 ppt级阳离子分析谱图

CS 12A（2×250mm）+ CG 12A（2×50mm）

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△图3 双氧水中的阴离子杂质和铵根离子分析谱图

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iCAP TQs ICPMS全惰性进样系统和稳定的RF等离子体设计，可以直接进样35%双氧水，确保高检测灵敏度和低背景，可完全满足SEMI C30要求对G5级双氧水中的痕量金属杂质测定。

▽表1 35%双氧水的检出限和BEC结果

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ICS6000高压离子色谱通过谱睿技术，在一维色谱中利用排斥机理将氟离子和其他离子分离，通过调整阀切换窗口去除大部分氢氟酸，样品中的阴离子被超纯水带入低压阴离子捕获柱；在二维色谱中，通过离子交换模式，将在线捕获柱上富集浓缩的阴离子组分分离测定。高浓度样品简单稀释，低浓度样品直接进样。谱睿在线基质去除技术完全满足半导体集成电路生产工艺对氢氟酸中痕量阴离子的检测要求。

图4 AS 11-HC（2×250mm）+ AG 11-HC（2×50mm）

ICE AS1 （9×250mm）（点击查看大图）

氢氟酸为强腐蚀性无机酸，iCAP TQs ICPMS的PFA进样系统和Pt中心管可耐高浓度氢氟酸并确保低背景，结合仪器高灵敏度可完全满足超纯电子级氢氟酸中ppt级金属杂质的测定。

▽表2  38%氢氟酸的检出限和BEC结果

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ICS6000高压离子色谱经过特殊的色谱分离技术，一次分离将样品中大量的硝酸基质和常见阴离子杂质预分离，调节时间窗口，绝大部分硝酸基质被超纯水带入废液，杂质阴离子被捕获后进入色谱柱进行二次分离，完全避免了硝酸基质的影响，并实现杂质阴离子的分离和测定。高浓度硝酸样品仅需简单稀释即可进样分析，整个实验无需配制淋洗液，避免了外接试剂引入的污染，获得更低的背景和更稳当的结果。谱睿在线基质去除技术完全满足半导体集成电路生产工艺对硝酸中痕量阴离子的检测要求。

△图5 硝酸中痕量离子分析谱图

AS 15（4×250mm）+ AG 15（4×50mm）

AS 11-HC（2×250mm）+ CG 11-HC（2×50mm）

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ICS 6000高压离子色谱系统配备淋洗液发生器和自动再生电解膜抑制中和系统，实现在线中和、浓缩富集、分析检测技术于一体，其灵敏度完全满足且高于Semi标准，符合超纯电子级氨水中阴离子杂质的测定要求。该方法同样适用于电子级氢氧化钠和氢氧化钾等杂质阴离子的检测需求。

△图6 氨水中痕量离子分析谱图

AS 11-HC（2×250mm）+ CG 11-HC（2×50mm）

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方法中采用冷等离子体模式可有效降低碳基的干扰以获得低背景值，如24Mg的测定受到¹²C₂⁺的严重干扰，在冷等离子体模式下Mg检出限优于1ppt。Ti和V等元素在热焰氧反应下进行质量迁移模式测定。多模式测定可在一次分析中稳定切换，在消除干扰的同时确保测定的高灵敏度，结果如下所示：

▽表3 ICPMS测定光刻胶中的痕量金属杂质

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