ICP-MS（電感(gan)耦(ou)合(he)等離子體(ti)質(zhi)譜(pu)儀(yi)）憑(ping)借(jie)極低(di)的(de)檢(jian)出限(xian)（ppt~ppb 級(ji)）、寬動態(tai)範圍(wei)、多(duo)元(yuan)素(su)同(tong)時快(kuai)速(su)分(fen)析的優勢(shi)，成(cheng)為(wei)半(ban)導(dao)體行(xing)業中痕(hen)量 / 超(chao)痕(hen)量雜(za)質(zhi)分(fen)析(xi)的(de)核(he)心儀(yi)器，覆(fu)蓋(gai)從原材(cai)料(liao)、制程(cheng)到成品(pin)的全(quan)流(liu)程(cheng)質(zhi)量(liang)控制(zhi)，以(yi)下是(shi)其(qi)具體(ti)應(ying)用(yong)場(chang)景和技術(shu)要(yao)點：

半(ban)導(dao)體原(yuan)材(cai)料(liao)的超(chao)痕(hen)量雜(za)質(zhi)檢(jian)測(ce)

矽片(pian) / 晶(jing)圓基(ji)材分(fen)析

半(ban)導(dao)體核(he)心基(ji)材為(wei)高(gao)純(chun)矽片(pian)，其(qi)純度需達(da)到 99.9999999%（9N）以(yi)上，ICP-MS 可檢測(ce)矽片(pian)中(zhong)的堿金(jin)屬(shu)（Na、K）、堿(jian)土(tu)金(jin)屬(shu)（Mg、Ca）、過(guo)渡(du)金(jin)屬(shu)（Fe、Ni、Cu、Zn）、重金(jin)屬(shu)（Pb、Cd）及(ji)非金(jin)屬(shu)（B、P、As）等痕(hen)量雜(za)質(zhi)，檢(jian)出限(xian)可低(di)至 0.001~0.01 ppb，滿足晶(jing)圓制造(zao)對(dui)基(ji)材純(chun)度的嚴(yan)苛要(yao)求(qiu)。

對(dui)於塊(kuai)狀矽片(pian)，需先(xian)通(tong)過(guo)酸(suan)消解（如(ru) HF+HNO₃混(hun)合(he)酸(suan)）轉(zhuan)化為(wei)溶(rong)液，再(zai)經(jing) ICP-MS 分(fen)析；對(dui)於矽片(pian)表(biao)面雜質(zhi)，可采用(yong)酸(suan)淋(lin)洗 - ICP-MS聯(lian)用(yong)技(ji)術(shu)，實(shi)現(xian)表面 ppb 級(ji)雜質(zhi)的(de)定(ding)性(xing)定量(liang)。

電子級(ji)化學(xue)試劑(ji) / 濕化學(xue)品分(fen)析

半(ban)導(dao)體制(zhi)程(cheng)中使(shi)用(yong)的(de)電子級(ji)酸(suan)（HF、HNO₃、H₂SO₄）、堿(jian)（NH₄OH）、顯影(ying)液、剝(bo)離液等濕化(hua)學(xue)品，其(qi)雜質(zhi)含(han)量直接(jie)影(ying)響芯片(pian)良(liang)率，ICP-MS 可檢測(ce)其(qi)中的(de)金(jin)屬(shu)陽離子（如(ru) Al、Cr、Mn）和部分(fen)陰(yin)離子（如(ru) Cl⁻、Br⁻，需配合(he)特(te)定(ding)進(jin)樣系(xi)統(tong)），檢測(ce)限(xian)可達(da) 0.005 ppb，符(fu)合(he) SEMI（國(guo)際(ji)半(ban)導(dao)體設備(bei)與材(cai)料(liao)協(xie)會）C12、C27 等標(biao)準的要(yao)求(qiu)。

高(gao)純(chun)氣(qi)體(ti)與(yu)光(guang)刻膠(jiao)雜(za)質(zhi)分(fen)析(xi)

對(dui)於高(gao)純工(gong)藝(yi)氣(qi)體（如 Ar、N₂、O₂），可通(tong)過(guo) ** 氣(qi)體進樣系(xi)統(tong)（如膜(mo)去(qu)溶(rong)、氣相色(se)譜(pu)聯(lian)用(yong)）** 將氣體(ti)中的(de)金(jin)屬(shu)雜(za)質(zhi)導(dao)入 ICP-MS，檢(jian)測(ce) ppb~ppt 級(ji)的 Fe、Cu 等；光(guang)刻膠(jiao)中(zhong)的金(jin)屬(shu)雜(za)質(zhi)則(ze)需經(jing)微波消解後(hou)，通(tong)過(guo) ICP-MS 完成分析，確(que)保光(guang)刻膠(jiao)無(wu)雜質(zhi)汙(wu)染。

晶圓制程(cheng)中的在線 / 離線汙(wu)染監控

制(zhi)程(cheng)工(gong)藝(yi)中(zhong)的汙染溯(su)源(yuan)

在晶圓(yuan)蝕刻、離子註(zhu)入、薄膜(mo)沈(chen)積(ji)等工(gong)序(xu)中，設備(bei)部件(jian)（如腔(qiang)體、管路）的(de)磨(mo)損(sun)、環(huan)境(jing)粉塵或工(gong)藝(yi)耗(hao)材可能引(yin)入雜質(zhi)，ICP-MS 可對(dui)制程(cheng)中產生的清(qing)洗廢液(ye)、擦(ca)拭棉提(ti)取(qu)物、腔(qiang)體殘留進(jin)行(xing)分析，快速(su)定位(wei)汙(wu)染來(lai)源(yuan)。例(li)如，蝕(shi)刻工(gong)序(xu)中若(ruo)檢(jian)測(ce)到高含(han)量 Ni，可排查腔(qiang)體鎳基(ji)部件(jian)的腐(fu)蝕(shi)問題(ti)。

晶圓(yuan)表(biao)面(mian)微(wei)區(qu)雜(za)質(zhi)分(fen)析(xi)

結合(he) 激(ji)光(guang)剝蝕(shi)（LA-ICP-MS）技術(shu)，可實現(xian)晶圓表(biao)面(mian) μm 級(ji)微區(qu)的(de)雜(za)質(zhi)分(fen)布(bu) mapping，檢(jian)測芯片(pian)關鍵區(qu)域（如(ru)柵極(ji)、源漏極）的(de)局(ju)部金(jin)屬(shu)汙(wu)染，分辨率可達(da) 5~10 μm，為(wei)制(zhi)程(cheng)優化(hua)提(ti)供空間分布數(shu)據(ju)。

成品芯片(pian)與(yu)封(feng)裝材(cai)料(liao)的質(zhi)量(liang)驗(yan)證

芯片(pian)內(nei)部雜質(zhi)分(fen)布(bu)分(fen)析

通(tong)過(guo) LA-ICP-MS 對(dui)芯片(pian)切(qie)片(pian)進(jin)行(xing)線掃描(miao)或(huo)面(mian)掃(sao)描(miao)，可獲取芯片(pian)不(bu)同(tong)層(ceng)（如(ru)襯底(di)層(ceng)、外(wai)延(yan)層(ceng)、金(jin)屬(shu)布(bu)線(xian)層(ceng)）的(de)雜質(zhi)含(han)量與(yu)分布，評估(gu)雜質(zhi)對(dui)芯片(pian)電學(xue)性能(neng)的影(ying)響，例(li)如檢(jian)測(ce) Cu 布(bu)線(xian)層(ceng)的(de)擴散雜(za)質(zhi)是(shi)否(fou)超標(biao)。

封(feng)裝材(cai)料(liao)雜質(zhi)檢(jian)測(ce)

芯片(pian)封(feng)裝用(yong)的(de)陶(tao)瓷(ci)、樹脂(zhi)、焊料(liao)（如 Sn-Ag-Cu 合(he)金(jin)）中(zhong)，需控制(zhi) Pb、Cd 等重金(jin)屬(shu)及(ji) Fe、Ni 等磁性(xing)雜質(zhi)的(de)含(han)量，ICP-MS 可對(dui)封(feng)裝材(cai)料(liao)消解液(ye)進(jin)行(xing)多(duo)元(yuan)素(su)同(tong)時分(fen)析(xi)，確(que)保符(fu)合(he) RoHS 及(ji)半(ban)導(dao)體行(xing)業環(huan)保與性(xing)能標(biao)準。

半(ban)導(dao)體行(xing)業專用(yong) ICP-MS 技(ji)術(shu)適配

高(gao)基(ji)體耐(nai)受(shou)與幹(gan)擾(rao)消除

半(ban)導(dao)體樣品常(chang)存在高基(ji)體（如(ru)高濃度 Si、HF），需采用(yong) 碰(peng)撞(zhuang) / 反(fan)應(ying)池技(ji)術(shu)（CRC）消除多(duo)原子(zi)離子幹(gan)擾（如(ru) SiH⁺對(dui)⁷⁵As 的幹(gan)擾、ArO⁺對(dui)⁵⁶Fe 的幹(gan)擾），同(tong)時搭(da)配基(ji)體分(fen)離技術(shu)（如固(gu)相萃(cui)取(qu)、離子交換(huan)）** 降(jiang)低(di)基(ji)體效應(ying)，保證檢(jian)測準確性(xing)。

超低(di)汙(wu)染進樣系(xi)統(tong)

為(wei)避免(mian)進樣過程(cheng)引入汙染，半(ban)導(dao)體行(xing)業專用(yong) ICP-MS 通(tong)常(chang)配備(bei)全(quan)氟(fu)進樣管路、石(shi)英霧(wu)化(hua)器、耐 HF 霧化室，並(bing)采用(yong)超(chao)凈(jing)實驗(yan)室環(huan)境(jing)（Class 100 級(ji)），確保空白(bai)值(zhi)降(jiang)至 ppt 級(ji)。