東麗研究中心推出藥液中雜質奈米粒子高靈敏度分析服務，支援AI時代不斷擴大的半導體需求
東麗研究中心（TRC）開發了一項新技術，用於高靈敏度分析半導體製造過程中化學品中的雜質金屬奈米粒子。該公司已推出利用此技術的委託分析服務，旨在提高半導體良率和純度。
📋 文章處理履歷
- 📰 發表: 2026年3月30日 20:10
- 🔍 收集: 2026年3月30日 22:56（發表後2小時46分鐘）
- 🤖 AI分析完成: 2026年4月22日 22:50（收集後551小時54分鐘）
## [摘要]
東麗研究中心（總部：東京都中央區日本橋本町一丁目7番2號，社長：真壁芳樹，以下簡稱「TRC」）透過高度優化使用電感耦合電漿質譜儀（ICP-MS*1）的單一微粒子分析法（spICP-MS*2）的樣品製備方法和測量條件，開發了一項能夠以日本最高靈敏度分析半導體製造過程中問題雜質金屬奈米粒子濃度和粒徑分佈的技術。TRC將利用這項技術，啟動針對半導體製造用化學品中奈米粒子的委託分析服務。
隨著半導體微型化的進展，即使是極微量的奈米級*3微小粒子（奈米粒子）也可能導致斷線或短路等不良。因此，從確保良率的角度來看，製造過程中使用的化學品純度管理變得越來越重要。
spICP-MS是一種高靈敏度分析方法，可以逐一檢測液體中存在的金屬奈米粒子，並同時測量其粒徑和粒子數濃度。TRC透過建立獨特的分析系統，最大限度地發揮此方法的特點，實現了對化學品中極微量雜質奈米粒子的檢測和定量評估。這項服務預計將有助於進一步提高化學品的純度，並提升先進半導體製造的良率。
## [背景]
在半導體高性能化和節能化不斷推進的同時，設備的微型化也進一步加速。另一方面，金屬奈米粒子污染被視為導致積體電路斷線和短路的原因之一。在半導體製造過程中，使用光阻劑*4、酸、有機溶劑等多種化學品，這些化學品中含有的雜質金屬奈米粒子對設備可靠性和良率的影響不容忽視。因此，業界迫切需要一種能夠高靈敏度且定量評估化學品中極微量金屬奈米粒子的技術。
spICP-MS是一種有效的分析方法，用於評估化學品中的雜質金屬奈米粒子，即使在數ppt*5（百億分之一%）的極低濃度下也能檢測分散在液體中的金屬奈米粒子。然而，由於樣品製備中使用的試劑來源的雜質、樣品中的金屬離子和夾雜物、測量設備內部的污染引起的雜訊信號影響，以及測量條件微小差異導致的靈敏度波動，使得檢測微量和微小粒子變得困難。
## [技術與分析範例]
為了解決這些問題，TRC透過結合樣品製備溶劑的高純度化、保持設備內部清潔的操作管理，以及根據目標化學品和粒子優化測量條件，構建了一個最大限度發揮spICP-MS特點的分析系統。結果，能夠以高靈敏度和穩定性檢測和定量評估半導體製造用化學品中存在的極微量金屬奈米粒子。
作為證明這項技術有效性的一個例子，圖1顯示了使用spICP-MS確認在半導體製造過程中用作光阻劑溶劑和清洗劑的丙二醇單甲醚乙酸酯（PGMEA*6）中雜質金屬奈米粒子量的結果。
當直接測量市售高純度PGMEA時，檢測到大量的鋁（Al）和鐵（Fe）等金屬奈米粒子。這個結果表明，即使在通常被認為是「高純度」的化學品中，也存在作為雜質的金屬奈米粒子。如果使用這種PGMEA進行樣品製備，則難以判斷檢測到的粒子是來自樣品還是來自用於製備的PGMEA。另一方面，在純化該溶劑後進行類似分析時，幾乎沒有檢測到金屬奈米粒子，這表明使用適當純化的試劑可以實現更靈敏和可靠的雜質評估。值得注意的是，從純化後的PGEMA中檢測到的Fe粒子在溶劑中的濃度相當於0.04 ppt，達到了極高的檢測靈敏度。
此外，這種方法還可以透過將樹脂溶解在適當的溶劑中來評估樹脂中含有的金屬奈米粒子，這對於估計以固體樹脂為原料的化學品中的污染源也有效。樹脂中極微量金屬奈米粒子的分析，只有在將高純化溶劑用於溶解樹脂後才得以實現。未來，TRC計劃將應用範圍擴展到各種溶劑和材料，以應對更廣泛的分析需求。
東麗研究中心（總部：東京都中央區日本橋本町一丁目7番2號，社長：真壁芳樹，以下簡稱「TRC」）透過高度優化使用電感耦合電漿質譜儀（ICP-MS*1）的單一微粒子分析法（spICP-MS*2）的樣品製備方法和測量條件，開發了一項能夠以日本最高靈敏度分析半導體製造過程中問題雜質金屬奈米粒子濃度和粒徑分佈的技術。TRC將利用這項技術，啟動針對半導體製造用化學品中奈米粒子的委託分析服務。
隨著半導體微型化的進展，即使是極微量的奈米級*3微小粒子（奈米粒子）也可能導致斷線或短路等不良。因此，從確保良率的角度來看，製造過程中使用的化學品純度管理變得越來越重要。
spICP-MS是一種高靈敏度分析方法，可以逐一檢測液體中存在的金屬奈米粒子，並同時測量其粒徑和粒子數濃度。TRC透過建立獨特的分析系統，最大限度地發揮此方法的特點，實現了對化學品中極微量雜質奈米粒子的檢測和定量評估。這項服務預計將有助於進一步提高化學品的純度，並提升先進半導體製造的良率。
## [背景]
在半導體高性能化和節能化不斷推進的同時，設備的微型化也進一步加速。另一方面，金屬奈米粒子污染被視為導致積體電路斷線和短路的原因之一。在半導體製造過程中，使用光阻劑*4、酸、有機溶劑等多種化學品，這些化學品中含有的雜質金屬奈米粒子對設備可靠性和良率的影響不容忽視。因此，業界迫切需要一種能夠高靈敏度且定量評估化學品中極微量金屬奈米粒子的技術。
spICP-MS是一種有效的分析方法，用於評估化學品中的雜質金屬奈米粒子，即使在數ppt*5（百億分之一%）的極低濃度下也能檢測分散在液體中的金屬奈米粒子。然而，由於樣品製備中使用的試劑來源的雜質、樣品中的金屬離子和夾雜物、測量設備內部的污染引起的雜訊信號影響，以及測量條件微小差異導致的靈敏度波動，使得檢測微量和微小粒子變得困難。
## [技術與分析範例]
為了解決這些問題，TRC透過結合樣品製備溶劑的高純度化、保持設備內部清潔的操作管理，以及根據目標化學品和粒子優化測量條件，構建了一個最大限度發揮spICP-MS特點的分析系統。結果，能夠以高靈敏度和穩定性檢測和定量評估半導體製造用化學品中存在的極微量金屬奈米粒子。
作為證明這項技術有效性的一個例子，圖1顯示了使用spICP-MS確認在半導體製造過程中用作光阻劑溶劑和清洗劑的丙二醇單甲醚乙酸酯（PGMEA*6）中雜質金屬奈米粒子量的結果。
當直接測量市售高純度PGMEA時，檢測到大量的鋁（Al）和鐵（Fe）等金屬奈米粒子。這個結果表明，即使在通常被認為是「高純度」的化學品中，也存在作為雜質的金屬奈米粒子。如果使用這種PGMEA進行樣品製備，則難以判斷檢測到的粒子是來自樣品還是來自用於製備的PGMEA。另一方面，在純化該溶劑後進行類似分析時，幾乎沒有檢測到金屬奈米粒子，這表明使用適當純化的試劑可以實現更靈敏和可靠的雜質評估。值得注意的是，從純化後的PGEMA中檢測到的Fe粒子在溶劑中的濃度相當於0.04 ppt，達到了極高的檢測靈敏度。
此外，這種方法還可以透過將樹脂溶解在適當的溶劑中來評估樹脂中含有的金屬奈米粒子，這對於估計以固體樹脂為原料的化學品中的污染源也有效。樹脂中極微量金屬奈米粒子的分析，只有在將高純化溶劑用於溶解樹脂後才得以實現。未來，TRC計劃將應用範圍擴展到各種溶劑和材料，以應對更廣泛的分析需求。