液体计量学

液体计量学通过从样品采集到结果出具的受控工作流程,监测液体工艺化学品的化学纯度、浓度和稳定性。 样品从工艺槽或供应管线中采集,经稀释或预处理后,通过ICP-MS进行分析——可提供低至ppt级别的定量、元素特异性污染物数据。所得结果是可靠且可比的数据,能在微小化学变化影响工艺性能之前就将其显现出来。 凡是化学纯度直接决定工艺结果的领域,均可应用液体计量技术:包括半导体湿法清洗、CMP、电镀、超纯水监测、超纯化学品生产以及进料化学品检测——从独立实验室配置到完全集成的厂内解决方案。

 

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流程

样品采集
每一个可靠的结果都始于一个具有代表性的样品。受控的样品采集可确保所测结果真实反映实际工艺状况——这是做出合理决策和保持质量稳定性的基础。

样品制备
在分析前,需以受控方式对样品进行制备。通过稀释、预处理或浓缩,使样品符合分析方法的要求,并确保测量条件稳定。规范的制备流程可降低污染风险,保障样品的清洁引入,并使整个工作流程更加精确且可重复。

校准

校准将ICP-MS分析仪的响应信号转换为具有实际意义的浓度数据。这一关键步骤将原始信号转化为可供决策的分析结果。稳定的校准工作流程可确保长期的一致性,并在各种工艺条件下提供精确、可靠的结果。

分析

样品制备完成后,将其引入分析系统进行测量。此时,监测工作流程将为您提供所需的工艺洞察。可靠的分析依赖于从始至终的无污染转移、稳定的样品制备以及受控的操作。当这些条件都得到满足时,您将获得更可靠的结果和更强有力的质量保证。

数据管理

只有当测量结果被记录、追踪并加以应用时,测量才能创造价值。数据管理能够记录结果、识别趋势,并使我们能够对工艺变化做出早期响应。

这有助于更严格地控制化学品质量,降低工艺漂移未被察觉的风险,并简化日常操作。

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Pipette probe positioned above a black sample vial in an automated laboratory analysis system.

液体计量不仅仅是一个测量步骤。它是从样品到结果的完整流程,每个阶段都决定了结果的质量、一致性和可靠性。在超纯化学环境中,样品之间的无污染切换至关重要。 有效的冲洗可防止交叉污染,保持清洁度,并确保每次测量结果的完整性,因此它是任何受控工作流程的基础组成部分。对于要求严苛的半导体和超纯化学应用而言,工作流程的重要性丝毫不亚于仪器本身。

相关行业

半导体

半导体技术的进步不仅需要更快的芯片,还要求达到曾经难以想象的纯度水平。设计公差的缩小给工艺的每个环节——从化学品供应到厂内分析——都带来了压力,并要求检测限达到让传统样品处理方法难以企及的水平。 LiquidPrep 800 是一款自动校准和稀释系统,专为半导体环境中 ICP-MS 分析前的受控化学品制备而设计。它有助于减少样品处理过程中的操作失误和污染风险,从而提供可靠的化学品质量控制数据,当化学品污染水平超出预期时,这些数据可支持晶圆厂的警报处理和及时响应。

配备 µSI 的 LiquidPrep 800 服务于纯度和精度不可妥协的完整生态系统:

  • 半导体制造
  • 超纯化学品生产与供应
  • 显示器与 OLED 制造
  • 半导体设备与计量实验室
  • 专业分析服务实验室

 

常见问题解答

为什么液体计量在半导体制造中如此重要?

半导体制造是全球化学品消耗量最大的行业之一。一家先进的晶圆厂会使用数百种不同的化学品,而且许多关键工艺步骤都需要极其严格的纯度控制。这意味着液体计量对于保障工艺稳定性、产品质量和生产信心至关重要。

如果在半导体制造过程中未能及早发现污染,会发生什么?

哪怕只发生一次污染事件,都可能导致晶圆报废并造成巨大损失。此外,还可能导致设备停机、增加工艺风险,并影响整个生产过程的一致性。有效的液体计量技术能够及早发现微小变化,从而帮助降低此类风险。

为什么先进节点正在推动对液体计量技术的需求增长?

3 纳米和 2 纳米等前沿工艺节点比以往任何时候都更需要严格的化学控制。随着工艺灵敏度的提高,对更精确的样品制备、更完善的样品引入以及更可靠的结果的需求变得愈发重要。

为什么超纯水(UPW)的生产和分发被纳入液体计量学?

超纯水是半导体制造中至关重要的生产用料,必须保持极高的纯度水平。通过监测,有助于确保一致性、降低污染风险,并保障多个工艺步骤的可靠运行。

为什么如今许多实验室在液体计量方面仍面临困难?

许多实验室目前采用的工作流程并非针对超微量化学分析的需求而设计。常见的实验设置往往依赖于手动制备、独立的分析系统或通用型自动进样器,而这些设备无法完全控制稀释、冲洗或残留物。这会带来不必要的风险,并使获得稳定、可重复的结果变得更加困难。

主要应用

  • (湿法)工艺化学纯度监测与控制
  • 化学原料检验与放行
  • 生产批次间的纯度验证
  • 超纯水、高纯度酸及痕量污染物检测
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Laboratory technician in protective clothing operating analytical equipment in a cleanroom.

我们的液体计量系统

配备µSI的LiquidPrep 800

配备 µSI 功能的 LiquidPrep 800 是一款专为 ICP-MS 分析设计的半自动化学监测和样品制备系统。它可自动完成校准、样品稀释和样品进样——从而消除人工操作,降低污染风险,并提供更可靠的结果。

功能一览:

  • 自动校准,提升工作流程的一致性
  • 自动样品稀释,减少人工操作
  • 集成 µSI 技术,优化样品进样
  • 通过受控的液体处理降低污染风险
  • 仅前部操作设计,便于在洁净室环境中操作

了解该系统的
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