当先进制程进入3 nm甚至2 nm时代,一个ppb级杂质,就可能影响整批晶圆良率。光刻、CMP、湿法刻蚀、晶圆清洗……每一道工艺,都越来越依赖高纯电子化学品。因此,高纯电子化学品中的痕量离子检测,已经从"质量控制"升级为"良率保障"。


高纯电子化学品分析,面临哪些挑战?

相比普通化学品,高纯电子化学品对于离子分析提出了更高要求。

分析过程中通常需要面对以下几个难题:
检测限要求越来越低,需达到 ppb 甚至 ppt 水平;
酸、碱及有机溶剂等复杂基体容易干扰分析结果;
离线前处理步骤繁琐,容易引入污染;
企业希望实现自动化分析,提高实验室效率和数据一致性。

如何兼顾超低检测限、复杂基体处理能力以及自动化分析,成为电子材料检测实验室面临的重要挑战。

针对这些需求,Thermo Scientific™ Dionex™ ICS 6000 离子色谱系统提供了一套成熟可靠的分析解决方案。


为什么选择赛默飞ICS 6000?

ICS 6000离子色谱系统用于高纯电子化学品痕量离子检测 

相比传统离子色谱,ICS 6000 更适用于电子材料行业超痕量离子分析,主要体现在以下四个方面。

优势一:
更低检测限——实现 ppb 至 ppt 级检测

先进制程对于检测限提出了更高要求。

ICS 6000 采用:

  • RFIC在线淋洗液发生技术
  • 连续自动电解抑制技术(ERS)
  • 超低系统空白设计
  • 在线浓缩技术

这些技术能够有效降低系统背景噪声,提高信噪比,实现 ppb 至 ppt 级痕量离子检测,满足高纯电子化学品质量控制需求

优势二:

更简单操作——真正实现 "Just Add Water"
RFIC(Reagent-Free Ion Chromatography)一直是赛默飞离子色谱的重要优势。

用户仅需添加超纯水,即可自动完成:

  • 淋洗液生成
  • 梯度控制
  • 系统运行
  • 无需人工配置酸碱淋洗液。

不仅降低人为误差,还可减少试剂污染,提高方法重复性,真正实现 Just Add Water(只需添加超纯水)

优势三:
更高自动化——让分析流程更加高效

ICS 6000 可集成多种自动化功能,包括:

  • 自动标准曲线建立
  • 自动淋洗液生成
  • 自动谱睿在线前处理
  • 自动进样与在线稀释
  • 多种检测器联用
  • Chromeleon™ 智能数据处理

从样品处理到结果输出,实现分析流程自动化,在提升实验效率的同时,有效降低人为操作带来的污染风险。

优势四:
更丰富的行业解决方案

针对不同电子化学品,ICS 6000 拥有成熟的方法体系,可覆盖:

  • 高纯酸
  • 高纯碱
  • 高纯有机溶剂
  • 清洗液
  • 光刻胶配套试剂
  • CMP化学品

满足不同材料体系的离子分析需求。


谱睿在线前处理

——破解复杂基体分析难题

对于高纯电子化学品而言,复杂的样品基体,是影响分析难度的最大因素。高浓度酸、碱以及有机溶剂等基体,不仅会影响目标离子的分离效果,还可能缩短色谱柱寿命,增加人工前处理步骤,甚至引入额外污染。

针对这一挑战,赛默飞谱睿在线前处理技术将在线基体去除、在线富集浓缩、智能阀切换以及离子色谱分析集成为一体,实现复杂样品的全流程自动化分析,为高纯电子化学品检测提供更加稳定、高效的解决方案。

谱睿在线前处理技术示意图

相比传统离线前处理,谱睿在线前处理具有以下优势:

在线消除基体干扰
系统可自动去除大量有机溶剂、酸碱等复杂基体,仅保留目标离子进入分析系统。既有效降低基体干扰,又能够保护色谱柱,提高系统稳定性和使用寿命。

在线富集超痕量离子
待测离子首先在浓缩柱中完成富集,再进入分析柱进行分离检测。在提高检测灵敏度的同时,更容易满足电子级化学品对于ppb至ppt级痕量离子检测的要求。

全自动分析流程
通过灵活的多阀切换技术,将去基体、富集、分离和检测等多个步骤有机整合,实现样品分析全过程自动完成。不仅提升实验效率,也有效降低人工操作带来的污染风险,提高实验结果的一致性和重复性。


ICS 6000 赋能高纯电子化学品精准检测

应用案例 ①

 OK73稀释剂中阴离子监测

OK73稀释剂是先进光刻工艺的重要配套化学品,广泛应用于半导体制造过程。由于样品有机基体复杂,传统检测方法容易受到基体干扰,影响痕量阴离子的检测结果。

采用 ICS 6000 结合谱睿在线前处理技术,可自动去除OK73稀释剂中的有机基体,并对痕量阴离子进行在线富集,实现多种常见阴离子的稳定分离和高灵敏检测。

OK73稀释剂中痕量阴离子检测色谱图 

方案优势:

  • 在线去除复杂有机基体,降低基体干扰
  • 在线富集痕量阴离子,提高检测灵敏度
  • 分析结果稳定可靠,重复性优异
  • 自动化分析流程,提高实验效率

应用案例②

氢氟醚(HFE)中阴离子监测
随着先进封装和精密清洗技术的发展,氢氟醚(HFE)已广泛应用于电子级清洗和冷却领域。针对其挥发性强、有机基体复杂等特点,ICS 6000 结合谱睿在线前处理技术,可有效去除样品基体,实现F⁻、Cl⁻等痕量阴离子的稳定检测,整个流程自动完成,兼顾检测灵敏度、重复性和分析效率。

氢氟醚(HFE)中阴离子监测 

氢氟醚(HFE)中阴离子监测 

方案优势:

  • 无需复杂离线前处理,操作更加简便
  • 全程在线处理,有效降低污染风险
  • “Just Add Water”技术进一步简化实验流程
  • 高性能色谱柱实现良好的离子分离效果

应用案例 ③

TMAH中碳酸根在线监测
四甲基氢氧化铵(TMAH)是半导体显影工艺的重要化学品。由于TMAH属于高浓度碱性体系,空气中的CO₂极易溶解形成碳酸根,影响产品质量,因此碳酸根成为关键监测指标。

赛默飞采用在线中和技术结合氢氧根梯度洗脱,可在高浓度TMAH基体中实现碳酸根及其他常见阴离子的稳定分离。

方案优势:

  • 在线中和结合直接进样,无需样品前处理
  • 在线超纯水直供,全流程封闭分析,降低污染风险
  • 在线自动配置标准曲线,实现高效、可靠定量
  • 自动化程度高,兼具高灵敏度与良好稳定性

让高纯电子化学品分析更加简单、高效、可靠

从超纯水,到高纯酸、高纯碱,再到OK73稀释剂、氢氟醚(HFE)以及TMAH等高纯电子化学品,赛默飞Thermo Scientific™ Dionex™ ICS 6000 离子色谱系统结合谱睿在线前处理技术,构建了一套覆盖研发、生产及质量控制全过程的痕量离子分析解决方案。

依托RFIC在线淋洗液发生、连续自动电解抑制、在线基体去除、在线富集以及自动化分析平台等多项核心技术,ICS 6000 能够有效降低复杂基体干扰,实现ppb至ppt级痕量离子检测,为先进制程提供稳定可靠的数据支撑。


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