NexION ICP-MS點炬狀態直接進空氣不熄炬，體現出強大的基體耐受能力

同時，在進行ICP-MS分析時，光刻膠中大量的碳、作為等離子體的氬等會帶來嚴重的質譜干擾，如12C12C+對24Mg+的干擾、12C15N+對27Al+的干擾，40Ar12C+對52Cr+的干擾、40Ar16O+對56Fe+的干擾等，NexION系列ICP-MS具有化學分辨能力，其核心就是采用具有配備軸向加速電壓的四極桿作為反應池，配合使用反應活性強的純氨氣作為反應氣，在反應模式下能夠消除干擾，保證測試結果的準確度，達到精確評估光刻膠質量的目的。

光刻膠中受干擾元素典型檢出能力

軸向加速四極桿通用池技術，確保質譜干擾的去除

曝光動力學研究對于光刻膠的研發異常關鍵，因為其效能直接決定了制程良品率和生產效率。利用紫外光譜能夠監測光刻膠在曝光過程中發生的光化學反應，通過跟蹤特定化學鍵或官能團的變化，研究人員可以評估光刻膠的反應動力學和光化學穩定性。

高性能紫外-可見-近紅外分光光度計

（輔助建立DILL透光模型）

為了更加準確原位模擬光刻膠在不同紫外-可見波段下的曝光歷程，可采用差示掃描量熱分析儀（DSC）和紫外光源聯用進行分析，兩者的聯用，適合用于研究光刻膠的固化動力學過程，為研發更加穩定可靠的新一代無機金屬氧化物復合光刻膠提供準確熱力學數據支撐。

紫外光-差示掃描量熱分析儀

在光刻膠配方開發過程中，出色的分析手段將極大幫助研究人員獲取反饋信息。單獨的手段往往具有局限性，比如熱重（TG）沒有結構定性能力，因此研究人員往往只能依靠個人的主觀經驗推測每個分解溫度區間所產生組分的化學結構歸屬，這對于光刻膠配方逆向開發和性能優化等領域的應用存在較大的不確定性。而單獨的紅外（FTIR）或者氣質（GC/MS）均存在單一溫度維度測試的局限性，無法有效的還原溫度維度或實現原位檢測的要求。而采用分析技術的聯用，就可以實現設備間的“協同效應，揚長避短”，比如熱重引入的溫度維度可以結合紅外或氣質的定性能力，賦予實時分析光刻膠組分隨溫度的動態逸出過程，做到原位監測、還原真實的反應/分解過程，應用于光刻膠配方開發和環境顆粒物的相互作用研究。

熱重/紅外/氣質（TGA/IR/GC/MS）

聯用逸出氣體測試平臺

02 前驅體

前驅體是半導體薄膜沉積工藝的主要原材料，在薄膜、光刻、互連、摻雜等半導體制造過程中，前驅體主要應用于氣相沉積(包括物理沉積PVD、化學氣相沉積CVD和原子氣相沉積ALD)，以形成符合半導體制造要求的各類薄膜層。此外，前驅體也可用于半導體外延生長、刻蝕、離子注入摻雜和清洗等，是半導體制造的核心材料之一。

前驅體介紹

用ICP-MS對前驅體樣品中金屬雜質分析時，由于樣品中的金屬元素雜質含量低，稀釋倍數受到限制，導致前處理后的溶液樣品中總固體溶解含量（TDS）較高，對ICP-MS耐鹽能力提出了很高的要求。珀金埃爾默NexION系列ICP-MS采用大錐孔三錐設計（TCI）和90度四極桿離子偏轉技術(QID)，配合全基體進樣系統（AMS），具有更加優異的基體耐受能力，以及更加優異的長期穩定性。

（a）大錐孔三錐設計（TCI）和90度四極桿離子偏轉技術(QID)

（b）NexION ICP-MS優異穩定性（2000 ppm 硅中35元素100ppt）

前驅體中高基體的硅（Si）或金屬（如Ti）也會產生嚴重的質譜干擾，比如高硅會對磷（P）、鈦（Ti）、鎳（Ni）等。利用NexION 系列ICP-MS的化學分辨能力，可以很好的實現前驅體中痕量雜質分析。

（a）高硅基體中對相關元素的質譜干擾

（b）NexION ICP-MS典型受硅基體干擾元素分析

03 硅基材料

半導體硅基材料的研發是半導體集成電路發展的核心，集成電路制造技術已進入了后摩爾時代，傳統硅基材料在尺寸微縮極限下遇到的關鍵挑戰，是造成集成電路工藝復雜性和系統設計難度顯著提升的重要因素。發展新材料（如三代半導體SiC等），探索與硅基技術兼容的新材料、新結構器件集成制造技術，是未來集成電路的重要發展趨勢，也是后摩爾時代集成電路發展的主要技術路線之一。

利用晶圓表面分解技術(VPD)與NexION 系列ICP-MS結合，不僅可以對晶圓表面金屬雜質分析，也可以對晶圓進行剖面分析。得益于NexION系列ICP-MS出色的性能，每平方原子數檢出能力可達105。

（a）硅片經VPD處理后照片

（b）硅片表面金屬雜質分析

（c）摻硼硅片剖面分析

配備 MappIR 晶圓分析系統的珀金埃爾默Spectrum 3，不僅可以快速和簡易的實現硅基材料中的碳和氧的雜質分析，還可以對涂層、電介質以及外延膜進行測量。

（a）Spectrum 3 FT-IR 和 MappIR 系統

（b）不同工藝硅片光譜差異比較

（c）硅片中碳和氧分析

04 電子化學品

電子化學品是半導體生產過程一類重要的輔原料，品種很多，包括氫氟酸、硝酸、硫酸、鹽酸、氨水、雙氧水等超純無機試劑和異丙醇（IPA）、丙酮、四甲基氫氧化銨（TMAH）、N-甲基丙絡烷酮（NMP）、丙二醇甲基醚乙酯(PGMEA)等超純有機試劑。電子化學品生產工藝和應用研發是科研工作者的重要目標，其內容包括高純度原料的選擇與預處理、提純技術、復配技術以及各類功能性電子化學品的開發與應用等方面。

ICP-MS作為電子化學品無機雜質分析的最重要手段，已經廣泛應用于電子化學品開發與生產質量控制中。珀金埃爾默擁有全套的電子化學品ICP-MS分析標準操作方法，將極大的減少分析方法的開發，提升工作效率，加速研發過程。

NexION 系列ICP-MS 電子化學品標準操作方法

——更多方案細節，歡迎聯系我們，讓我們共同為中國半導體材料突破貢獻力量。