1. ICP-MS（電感耦合等離子體質譜）檢測解決方案

Thermo Scientic™ ICP-MS 產品包括 Thermo Scientic™ iCAP™ RQ （單四極桿）和 Thermo Scientic™ iCAP™ TQs（三重四極桿），輕松實現：1）高純試劑（清洗劑和刻蝕劑）中痕量元素雜質實驗室和在線分析；2）單晶硅錠和晶圓中痕量元素分析；3）wafer 表面痕量元素分析。

1.1 VPD 溶液的分析

硅晶片是應用廣泛的半導體基材，工業上使用對其純度要求特別高，通常需要在 99.9999999% 以上。在生產制造過程中，通常需要對其純度進行檢測。常用硅純度檢測的方法有兩種，全反射 X- 射線熒光分析（TR-XRF）和氣相分解 - 電感耦合等離子體質譜聯用（VPD-ICP-MS）方法（簡稱 VPD 法）。

VPD 與 ICP-MS 聯用法具有業界所需的檢測限和穩定性，測試結果快速可靠。該方法可用于常規和可重復性檢測，所以該聯用方法廣泛應用于硅晶片的測試。

VPD 樣品中含有高含量的酸和硅基體，并且目標檢測元素的含量通常也非常低，由于基體溶液會產生大量的多原子離子干擾（如表一所示），所以說 VPD 溶液的測試是極/具挑戰性的。為了得到更加精確的結果，干擾的去除是非常必要的，比如使用串接式等 ICP-MS，高分辨 ICP-MS 和使用碰撞反應池等技術。

1.2 半導體級異丙醇的分析

在半導體工業生產中，異丙醇（IPA）用作溶劑清洗硅片。由于 IPA 與硅片表面直接接觸，因此，必須控制其痕量金屬雜質濃度。由于 ICP-MS 對元素分析的靈敏度高，因此，廣泛用于半導體行業用材料的質量控制分析。采用 ICP-MS 技術直接分析 IPA 可為 IPA 中超痕量分析物（ng • L-1）提供有用的控制，并避免由樣品制備引起的污染。

Thermo Scientic™ iCAP™ TQs ICP-MS 結合了三重四極桿和冷等離子體技術，該高度靈活的方法實現了半導體行業分析所需的超痕量背景等效濃度（BEC）和檢測限（LoD）。

儀器

采用專門的有機基質樣品進樣系統對 IPA 直接進行常規分析。該進樣系統由一臺 100 μL •min-1 自吸式 PFA 微流同心霧化器（Elemental Scientic，Omaha，NE，美國）和一個珀耳帖冷卻石英噴霧室（-10 ℃）組成。

通過噴霧室彎頭中的一個端口將高純氧氣輸送至氣溶膠流中，以防止碳基質在接口區域累積。其 1.0 mm 直徑的石英中心管盡可能降低了等離子體的碳負載量。該系統由于使用氧氣，因此，需要尖/端為鉑金的采樣錐和截取錐。所有樣品均采用Teledyne CETAC 自動進樣器 ASX-112FR 系統（Omaha，NE，美國）進行分析。

校正數據

圖 4 顯示了 IPA 中 Li、P、K、Ti、As、Zr 和 Ta 的校正曲線。采用校正標準品在 ng·L-1 級水平范圍內測得的校正曲線呈現出優異的線性和靈敏度。通過三重四極桿模式和冷等離子體得到改善的干擾去除可實現更具挑戰性分析物的低背景噪聲。

1.3 半導體試劑檢測自動化方案

采用ESI ScoutDX 自動在線控制方案，可24/7用于FAB的實時試劑純度監控，并可設置被污染的限制值，提高生產效/率。大/程度減少人員與危險性化學試劑接觸，提高生產安全性。

2.高分辨 ICP-MS 檢測解決方案

HR-ICP-MS 是以電磁場和靜電場作為質量分析器，結合專/利的固定分辨率狹縫技術實現高質量分辨率的 ICP-MS。采用高分辨 ICP-MS 分析半導體級別試劑中雜質元素更簡單方便，高分辨 ICP-MS 具有更強的抗干擾能力。

2.1 固定分辨率狹縫低、中、高分辨率分別達到300、4000、1000（10%峰谷定義）。采用中分辨可輕松實現復雜基體中的P、Fe、Ni、Cu、Zn 等元素的無干擾分析，無需解析未知干擾峰便可實現準確定量：

2.2 采用高分辨模式分析 As，可*排除 Cl 基體中的40Ar35Cl 干擾，實現準確定量：

3. GD-MS（輝光放電質譜儀）檢測解決方案

GD-MS（輝光放電質譜儀）是在雙聚焦高分辨質譜的技術上，采用快速流輝光放電離子源，實現高純固體樣品直接分析的*佳工具。

• 降低沾污風險：固體樣品直接分析，無需復雜樣品前處理

• 無標準物質時準確定量：原子化與離子化過程分離，可大程度減小基體效應

• 分析范圍廣：直流 / 脈沖雙操作模式

• 分析速度快：6 個樣品 / 小時，50 種 ppb 級元素

采用 GC-MS 分析高純硅（Si）中的痕量雜質，大部分元素 LOD<1ppb:

痕量離子態雜質檢測方案 - IC（離子色譜）檢測解決方案

1. 超純水分析 

半導體行業對離子污染非常敏感，而幾乎所有過程均需要使用高純水，因此高純水的質量非常重要。對不同的級別的生 產線，對高純水的質量要求不一樣，如 ASTM 和 SEMI 對高純水中雜質離子有不同的明確限值要求。采用大定量環上樣， 可實現 ppt 級別雜質分析

2. 在線色譜系統 -Integral 系統工業環境遷移方案 

INTEGRAL 外殼系統提供自己的環境，且可通過在線色譜數據整合遠程控制系統，實現在線分析。

3. 水溶性溶劑中離子分析 

在系統中加入濃縮柱，反相有機溶劑經過濃縮柱時，離子被吸附，而主成分無保留，可被超純水沖走，再由流動相將吸 附的待測離子帶入色譜柱分離并檢測。

4. 強堿中的陰離子分析

5. 濃酸中痕量離子測定

5.1 弱酸中的陰離子 :  

采用閥切換，在線消除弱酸影響，第一維從基體中分離待測物，減少基體離子含量；將待測物轉移至第二維分離、測定。

5.2 濃強酸中的陰離子采用直接稀釋分析，如 68% 硝酸中的陰離子

6. PCB 板中痕量離子測定