日本东丽研究中心（TRC）近日宣布，正式推出针对半导体制造药液中不纯物金属纳米粒子的高感度分析服务。该服务利用诱导结合等离子体质谱（ICP-MS）技术中的单粒子分析法（spICP-MS），通过高度优化样品制备与测量条件，实现了对药液中极微量金属纳米粒子浓度及粒径分布的国内最高水平检测。在半导体工艺不断微细化的当下，纳米级杂质粒子即便含量极低，也可能导致电路断路或短路，因此药液纯度的精准管控已成为保障生产良率的核心环节。
随着人工智能与数据中心对高性能芯片需求的爆发式增长，日本半导体制造技术正加速向更微细节点演进。然而，工艺微细化也带来了更严峻的污染挑战。在光刻胶、酸性蚀刻液及有机溶剂等制造药液中，微量的金属纳米粒子若未被及时清除，将直接威胁器件的可靠性。spICP-MS技术能够以每万亿分之一（ppt）的极低浓度检出液体中的金属纳米粒子，并同步测定粒径与粒子数浓度，是解决此类问题的理想手段。但此前，受限于试剂杂质、仪器本底噪声及测量条件波动等因素，对药液中痕量粒子的稳定定量分析一直存在技术瓶颈。
针对上述难题，东丽研究中心构建了独特的分析系统，通过提升溶剂纯度、优化设备洁净度管理以及针对不同药液特性定制测量参数，成功克服了背景噪声干扰。测试数据显示，在未经精制的市售高纯度PGMEA（丙二醇甲醚醋酸酯）中，仍能检测到铝、铁等金属纳米粒子，证明即便是标称“高纯度”的工业试剂也含有杂质。而经过东丽技术精制的溶剂进行同种分析时，金属粒子检出量几乎归零，其中铁粒子检出限低至0.04 ppt，充分验证了该技术在极高灵敏度下的可靠性。此外，该技术还能有效解析固体树脂原料中的金属污染来源，为药液全链条的杂质溯源提供了有力工具。
未来，随着半导体制造向更先进制程发展，药液杂质控制的重要性将愈发凸显。东丽研究中心表示，将基于“以先进技术贡献社会”的理念，持续深化微小粒子检测技术，扩大可分析样品范围，从研发阶段到量产环节全方位支持客户解决良率难题。这一技术突破不仅有助于日本半导体产业链提升产品竞争力，也为全球高端制造提供了关键的质控方案。
对于中国半导体企业而言，随着国产先进制程的推进，对超纯化学试剂及杂质检测能力的要求将同步提高。东丽此次展示的高灵敏度分析方案，提示行业需重视从原材料源头到工艺终端的全流程杂质管控，建立更严苛的试剂验收标准与检测体系，以应对日益复杂的制造环境挑战。