- 蔡灵喜;许竞早;彭振磊;张育红;
随着半导体制造工艺的发展，气态分子污染物(AMCs)对芯片良率和可靠性的影响日益显著。气态分子污染物包括酸性污染物(MA)、碱性污染物(MB)、可凝结物(MC)、拆杂物(MD)、金属污染物(MM)，其中酸性污染物和金属污染物是AMCs中极为重要的两类污染物。依据酸性污染物和金属污染物的主要来源及影响机制，伴随着多种采样及前处理技术技术的开发，包括冲击瓶吸收法、吸附管采样、液相萃取法、气相分解法、容器采样和在线采样等，采样后通过先进的分析技术检测含量:酸性污染物主要以离子色谱法(IC)为主，辅以化学发光法、紫外荧光法、离子迁移谱法及光腔衰荡光谱法(CRDS)等，金属污染物以电感耦合等离子体发射光谱与质谱(ICP-OES/ICP-MS)为主，同时有一些探索性的方法如全反射X射线荧光光谱法(TXRF)。根据目前面临的挑战，未来研究需聚焦高灵敏度实时监测、新型前处理方法开发及智能化污染溯源，以应对先进制程的带来的洁净度挑战，为半导体制造的可持续发展提供技术支撑。
2025年09期 v.47;No.404 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 765K] - 常燕;史泽远;郝萍;高一鸣;王勇;李更银;李春华;
随着半导体技术向5 nm及以下节点发展，硅片表面金属杂质污染已成为制约芯片性能和良率的关键因素。系统综述了硅片表面金属污染物分析技术的研究进展与应用策略，介绍了金属杂质污染的基本特性及其对器件性能的影响，以及主要的分析标准体系。重点阐述了气相分解-电感耦合等离子体质谱法、全反射X射线荧光分析、二次离子质谱法、飞行时间二次离子质谱法、俄歇电子光谱法和X射线光电子能谱法等主要技术的原理特点与应用范围，系统对比了各技术在检测限、空间分辨率、元素覆盖与化学状态表征等方面的性能差异。在此基础上，构建了基于污染物特性、分析目的和资源条件的技术选择决策框架，提出了多技术互补分析体系的优化策略，并针对工艺监控、失效分析和研发优化等不同场景设计了系统化的技术组合方案。展望未来，分析技术将向更高灵敏度、更高空间分辨率和更好的实时监测能力方向发展，为先进工艺节点的污染控制提供更有力的技术支持。
2025年09期 v.47;No.404 9-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 978K] - 全灿;
电子化学品是半导体、显示面板、光伏等电子工业的核心配套材料，被誉为芯片产业的“生长激素”，广泛应用于晶圆清洗、蚀刻、光刻、沉积等关键制程。电子化学品主要包括超净高纯试剂、光刻胶配套溶剂、特种气体等卡脖子材料，其纯度和杂质含量直接影响芯片产品性能。我国高度重视电子化学品的国产化生产，标准化是支撑我国半导体产业自主发展的关键技术支撑。首次系统分析了多晶硅、智能手机柔性电子材料等电子化学品在芯片制作过程中的应用及市场布局;研究了国际半导体产业协会(SEMI)代表性电子级溶剂、酸、碱以及电子特气等代表性电子化学品的标准化概况以及我国电子化学品领域的相关政策以及标准化现状;总结了我国电子级溶剂纯度和痕量杂质领域相关标准物质研制及其量值溯源技术研究概况，包括系列高纯溶剂标准物质、高纯硅标准物质和超高纯氦气纯度标准物质等为构建自主可控的半导体材料供应链提供了关键技术支撑。研究成果对推进电子化学品国产化进程、保障我国半导体产业安全、服务国家高质量发展战略具有重要参考价值，尤其为破解我国高端电子化学品“生产工艺-产品标准-量值溯源”提供了系统性支撑。
2025年09期 v.47;No.404 21-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 918K] - 李更银;史泽远;李春华;许剑光;张星宇;王俊;常燕;
随着半导体制程特征尺寸缩小至纳米级，前驱体材料中金属杂质控制已成为影响器件性能和良率的决定性因素。阐述了电子化学品前驱体的定义、分类及标准体系现状。系统梳理了固态、液态和气态前驱体的样品前处理技术，针对不同形态前驱体的特殊性质和分析需求，深入分析了电热板湿法消解、微波消解、灰化法、热挥发-酸溶解法、酸雾消解法、石墨熏蒸法、直接酸消解法、减压蒸馏法、溶液吸收法、气体吸收-水解混合法等关键技术的原理、适用条件和技术要点。论述了电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)技术在前驱体分析中面临的质谱干扰和基体效应问题，以及高分辨率质谱、反应/碰撞池技术等解决方案。在分析方法验证与质量保证方面，针对前驱体材料缺乏标准参考物质、基体复杂多变、检测限要求极低等挑战，提出结合测量系统分析(MSA)与传统验证方法的综合策略，通过系统评估重复性、再现性和关键变异因素，确保方法的可靠性。随着半导体工艺迈入5 nm及以下节点，前驱体材料金属杂质分析将向前处理与仪器分析技术融合、人工智能应用、在线监测等方向发展。加强方法标准和标准物质研制，建立完善的质量控制体系，对支撑电子化学品前驱体材料产业发展具有重要意义。
2025年09期 v.47;No.404 29-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1021K] - 王勇;常燕;郝萍;李春华;曹建雄;高一鸣;
集成电路产业的迅猛发展推动着全球半导体行业向高端制程迈进，湿电子化学品中无机酸作为集成电路产业的关键材料，其纯度直接影响芯片制造的工艺稳定性和产品良率。相应地，电子级无机酸中阴阳离子杂质检测技术的发展显得尤为重要。离子色谱法因其检测灵敏度高，快速方便和结果准确等优点，广泛应用于湿电子化学品电子级无机酸中痕量阴离子的检测，同样地，电感耦合等离子体质谱法因其抗干扰能力强、动态范围宽和快速准确分析等优点，广泛应用于湿电子化学品电子级无机酸中痕量阳离子的检测。简要介绍了电子级无机酸中硝酸、氢氟酸、盐酸、硫酸和磷酸的理化性质和在半导体工艺中的作用，并将国内外标准中的关键指标进行了列表对比，对近年来电子级无机酸中阴阳离子检测技术的研究进展进行了综述，重点介绍了各种无机酸在进行阴离子和阳离子检测时样品的前处理方法，容易遇到的检测难点以及相应地解决方法。此外，还探讨了湿电子化学品在半导体行业的未来发展趋势。
2025年09期 v.47;No.404 41-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1012K] - 曾远;贺兆波;杨磊;雷雯;吴昊;池汝安;李少平;
半导体工艺与技术的飞速发展促使集成电路制造的器件尺寸不断缩小，对环境及原材料污染控制的要求愈发严格。随着半导体制造技术迈向纳米级，电子化学品的纯度要求持续提升，检测杂质水平也从μg/L降至pg/L级别。在半导体器件制造中，痕量杂质元素及污染控制是关键环节，这些杂质可能来源于晶圆基板或电子化学品试剂，尤其是金属离子和纳米颗粒，会对器件性能和产量产生负面影响。因此，制造工厂需采用高纯度化学试剂并严格控制杂质污染。电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)凭借其高灵敏度、多元素同时检测能力以及对复杂基质的良好耐受性，已成为高纯电子化学品杂质检测的首选技术之一。近年来，ICP-MS技术不断创新，特别是三重四极杆串联ICP-MS(ICP-QQQ)的出现，进一步提升了检测性能，尤其适用于超高纯电子化学品的检测。总结了ICP-QQQ在关键电子化学品检测痕量杂质元素方面的优势与挑战，详细论述其在酸性化学品、有机化学品中金属/非金属杂质检测的研究进展，特别针对高纯有机化学品及实验室本底控制等方法条件进行了深入探讨。最后，对ICP-QQQ技术的发展趋势进行了展望，并提出了未来研究方向，以期为相关领域研究提供参考。
2025年09期 v.47;No.404 50-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 1008K] - 秦磊;陈亮;
超净高纯试剂是集成电路、新型显示、印刷电路板等行业中不可或缺的重要关键化工材料。随着全球人工智能、物联网、5G产业的迅速发展，带动了国内集成电路等相关产业的发展，对超净高纯试剂的需求将进一步显著增加。超净高纯试剂除对金属离子和颗粒物有严格管控外，对产品中的有机杂质和水分残留按照产品等级或者应用领域不同也有着非常苛刻的要求。超净高纯试剂中微量有机杂质和水分的存在会极大影响产品的使用效果，甚至会降低晶圆的良率。极低的有机杂质和水分脱除是超净高纯试剂纯化技术的关键点，也是其制备的技术难点，特别是需要同步保证纯化后产品的高纯度和较高的回收率。虽然近几年国内超净高纯试剂产业发展迅速，但是纯化手段与国外先进企业还略有差距。为此，针对目前超净高纯试剂中的微量有机杂质和水分脱除方法进行了简要综述，特别对精馏法、吸附法、结晶法、膜分离法以及反应法的脱除技术原理以及应用情况展开了介绍，并结合集成电路产业未来发展方向，对超净高纯试剂纯化技术提出了建议和展望。
2025年09期 v.47;No.404 57-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1048K]