背景介绍

随着半导体技术的进步，设备微型化和集成化程度不断提高，对制造环境的要求也越来越高。特别是在先进工艺节点（如7nm、5nm及更小节点）中，高TOC（总有机碳）水平可能导致晶圆表面污染，从而引发缺陷，影响最终产品的性能和良品率。因此，加强TOC监控已成为半导体制造过程中的重要环节。

在半导体制作工艺中,80%以上的工序要经过化学处理，而每一道化学处理都离不开超纯水，用于半导体工艺的超纯水，根据美国ASTM D5127-2013（2018）标准，一级电子级别水的TOC通常要求低于5ppb，GB/T 11446.1-2013要求一级电子级水低于20ppb。同时，生产工艺过程中电镀液有机污染物的控制也很重要，不能超过一定的限值（3000-5000ppm）从而保证PCB（印制电路板）的品质。

半导体行业TOC分析难点：

超纯水中低TOC浓度的准确测定

电镀液中高TOC浓度高盐样品的准确测定

不同数量级浓度样品不能一次测定

维护成本高、耗材贵

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德国耶拿解决方案

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难点突破1：VITA流量管理系统

氧化过程中会引起气体流速波动，德国耶拿采用VITA流量控制系统，集成式高性能气体控制盒确保稳定的气体流速，通过电子控制实时调整气体流量计数，有效的补偿流速波动。可以实现高达20ml的大体积进样，显著提高痕量分析范围内测定结果的精密度和灵敏度，检出限低至ppb级别。

案例一

超纯水TOC测定

对超纯水样品进行直接测定，SD为0.272 μg/L ,检出限为3SD=0.816 μg/L，远低于国家对一级电子水的限值要求，可以满足超纯水中低TOC含量的准确测定。

难点突破2：可靠高效的样品消解系统+高聚焦NDIR检测器

高能长效紫外消解系统，采用高能双波长紫外氧化254+185nm波长，更高能量，保证样品完全消解为 CO2。德国耶拿首创的高聚焦NDIR检测器，改变了传统光源需要通过管壁折射后到达检测器的设计，平行光源无机械移动、能量无损失、量程宽，测量范围0-30000mg/L，满足高TOC浓度高盐样品等多种类型样品的测试需求。

案例二

电镀液中TOC 测定

对3个电镀液样品进行直接测定，同时电镀液2#和电镀液3#做100ppm和1000ppm的加标回收率实验，从实验结果可以看出，结果重复性佳，电镀液2#和电镀液3的加标回收率为103%和101%，说明仪器对于高浓度的电镀液能准确测定，耐盐性好。

难点突破3：一个测试方法同时连接3条标准曲线

为了解决不同梯度样品只能连接一条曲线，或是需要对样品进行稀释和富集的前处理繁琐工作，我们设计了一个测试方法可以同时连接低中高浓度的标准曲线的功能，仪器会自动匹配合适的曲线，使测试结果更加准确可靠；同时，我们也提供同个样品盘选择不同方法的功能，满足您测试的需求，大大减少前处理的时间。

难点突破4：少耗材+开放性试剂

高能长效紫外灯和高聚焦NDIR检测器，寿命长，低故障，低损耗，低维护。采用半导体物理制冷模块去除水分，无耗材；电路和液体完全分开，客户可以放心自己更换耗材，无需专业工程师上门。测试用到的试剂均为开放试剂，可以自行购买，成本低，经济实惠。

综上，德国耶拿multi N/C 总有机碳分析仪是半导体行业品控好帮手，可以有效控制半导体生产过程中TOC水平，维持化学工艺的稳定性，降低因缺陷造成的返工和材料浪费，提高最终产品的性能和良品率。