背景介紹

隨著半導體技術的進步，設備微型化和集成化程度不斷提高，對制造環境的要求也越來越高。特別是在先進工藝節點（如7nm、5nm及更小節點）中，高TOC（總有機碳）水平可能導致晶圓表面污染，從而引發缺陷，影響最終產品的性能和良品率。因此，加強TOC監控已成為半導體制造過程中的重要環節。

在半導體制作工藝中,80%以上的工序要經過化學處理，而每一道化學處理都離不開超純水，用于半導體工藝的超純水，根據美國ASTM D5127-2013（2018）標準，一級電子級別水的TOC通常要求低于5ppb，GB/T 11446.1-2013要求一級電子級水低于20ppb。同時，生產工藝過程中電鍍液有機污染物的控制也很重要，不能超過一定的限值（3000-5000ppm）從而保證PCB（印制電路板）的品質。

• 半導體行業TOC分析難點：

• 超純水中低TOC濃度的準確測定

• 電鍍液中高TOC濃度高鹽樣品的準確測定

• 不同數量級濃度樣品不能一次測定

• 維護成本高、耗材貴

德國耶拿解決方案

難點突破1：VITA流量管理系統

氧化過程中會引起氣體流速波動，德國耶拿采用VITA流量控制系統，集成式高性能氣體控制盒確保穩定的氣體流速，通過電子控制實時調整氣體流量計數，有效的補償流速波動。可以實現高達20ml的大體積進樣，顯著提高痕量分析范圍內測定結果的精密度和靈敏度，檢出限低至ppb級別。

案例一

超純水TOC測定

對超純水樣品進行直接測定，SD為0.272 μg/L ,檢出限為3SD=0.816 μg/L，遠低于國家對一級電子水的限值要求，可以滿足超純水中低TOC含量的準確測定。

難點突破2：可靠高效的樣品消解系統+高聚焦NDIR檢測器

高能長效紫外消解系統，采用高能雙波長紫外氧化254+185nm波長，更高能量，保證樣品消解為 CO2。德國耶拿的高聚焦NDIR檢測器，改變了傳統光源需要通過管壁折射后到達檢測器的設計，平行光源無機械移動、能量無損失、量程寬，測量范圍0-30000mg/L，滿足高TOC濃度高鹽樣品等多種類型樣品的測試需求。

案例二

電鍍液中TOC 測定

對3個電鍍液樣品進行直接測定，同時電鍍液2#和電鍍液3#做100ppm和1000ppm的加標回收率實驗，從實驗結果可以看出，結果重復性佳，電鍍液2#和電鍍液3的加標回收率為103%和101%，說明儀器對于高濃度的電鍍液能準確測定，耐鹽性好。

難點突破3：一個測試方法同時連接3條標準曲線

為了解決不同梯度樣品只能連接一條曲線，或是需要對樣品進行稀釋和富集的前處理繁瑣工作，我們設計了一個測試方法可以同時連接低中高濃度的標準曲線的功能，儀器會自動匹配合適的曲線，使測試結果更加準確可靠；同時，我們也提供同個樣品盤選擇不同方法的功能，滿足您測試的需求，大大減少前處理的時間。

難點突破4：少耗材+開放性試劑

高能長效紫外燈和高聚焦NDIR檢測器，壽命長，低故障，低損耗，低維護。采用半導體物理制冷模塊去除水分，無耗材；電路和液體分開，客戶可以放心自己更換耗材，無需專業工程師上門。測試用到的試劑均為開放試劑，可以自行購買，成本低，經濟實惠。

綜上，德國耶拿multi N/C 總有機碳分析儀是半導體行業品控好幫手，可以有效控制半導體生產過程中TOC水平，維持化學工藝的穩定性，降低因缺陷造成的返工和材料浪費，提高最終產品的性能和良品率。