中國“芯”崛起：ICP-MS/MS助力半導體檢測實現國產替代！

半導體產業是國家戰略性新興產業，其核心技術自主可控對于國家安全和產業發展至關重要。半導體產業鏈包括設計、制造、封裝測試等多個環節，其中每個環節都需要使用到各種分析儀器；隨著半導體產業的快速發展，對分析儀器的需求不斷增加。然而，目前半導體行業中的一些高端分析儀器仍依賴進口，這在一定程度上限制了我國半導體產業的自主可控能力。因此，國產分析儀器在半導體產業中的應用突破成為提升技術自主可控水平的關鍵一環。

近期，譜育科技EXPEC 7350S ICP-MS/MS在國內半導體頭部企業實現了國產應用新突破，特別是在解決電子級化學品雜質和晶圓表面金屬離子沾污的測試方面，展現出了顯著的優勢，成為有效替代進口解決方案的國產儀器。

近年來，隨著硅片尺寸的不斷擴展以及半導體元件臨界尺寸的顯著縮減，制造工藝的嚴苛性達到了前所未有的高度。這一趨勢直接促使對硅片表面污染元素的控制標準日益嚴苛。為了確保硅片表面的污染元素含量維持在最低水平，其生產流程以及半導體元件制造的各個環節均需實施嚴格的污染控制措施，力求將污染降至最低限度。與此同時，生產過程中所使用的各類化學品的雜質含量也需受到嚴密的監測與管理，以確保其質量符合高標準要求。據相關數據統計，半導體元件制造業中高達50%的產率損失可歸咎于微量雜質污染，這一數據凸顯了控制污染元素對于提升半導體制造業產率的重要性。

作為國產首套商用三重四極桿ICP-MS/MS，EXPEC 7350S憑借其超低的檢出能力、強大的干擾去除能力和靈活的搭配組合等優勢，有效實現了電子級化學品雜質和晶圓表面金屬離子的檢測。

電子級化學品包括超純水、氨水、雙氧水、氫氟酸、硝酸、鹽酸、硫酸、磷酸等無機試劑，有機試劑如粘稠的光刻膠和液晶材料，強揮發性的丙酮、甲醇、甲苯、二甲苯、IPA等清洗溶劑，強堿性的TMAH等剝蝕試劑等，其種類繁多，分析方法各異，給分析帶來較大難度。隨著國內逐步邁向先進制程，對化學品純度也在逐步提高，目前大多使用G5化學品，其每種雜質元素要求＜10ng/L（10-11）。面對基質各異及雜質元素要求極低的超高純化學品，新一代的三重四極桿EXPEC 7350S型ICP-MS可以有效覆蓋G3~G5級化學品的質控要求。在國內先進制程芯片制造企業和8+12英寸集成電路制造企業實現了G5級硝酸、氫氟酸、雙氧水、IPA等試劑的過程品控。

相較于國際主要產能的300mm（12英寸）硅片，國內單品硅工業產品還有很多是直徑150mm(6英寸)和200mm(8英寸)，近些年來隨著國家的產業扶持，國內半導體產業快速發展，300mm硅片迅速崛起并占主導地位。且隨著國內28nm制程工藝的成熟，逐步開發7~14nm的先進制程，對晶圓表面金屬離子的要求越發嚴格。譜育自主研發的EXPEC 7350S型三重四極桿ICP-MS搭配組合的自動化分析方案，晶圓表面金屬離子檢出能力可以達到5E6~5E7atoms/cm2，可以有效替代國內FAB現有的進口分析方案。目前在國內領先的12寸硅片制造企業和化合物半導體制造企業實現了VPD與7350S組合方案，自動化監測晶圓表面金屬離子沾污，滿足8~12寸硅片制造企業和化合物半導體制造企業的品控要求。

在半導體高端儀器市場長期由國外廠商主導的背景下，譜育科技所取得的突破無疑具有深遠的意義。為了滿足半導體行業的獨特需求，譜育科技進行了深度定制與優化。通過在超凈環境中開展嚴苛的應用數據驗證，譜育科技確保了其儀器在極端潔凈條件下的穩定性和可靠性，從而為半導體行業的研發創新與生產制造提供了堅實有力的技術支撐。

當前，譜育科技已構建了一整套涵蓋半導體制程金屬離子檢測、微污染氣體監控以及半導體特氣分析等行業解決方案。此外，公司還積極攜手國內眾多科研機構與高等學府，深入推動科研合作與人才培養項目，為我國科學儀器在高精尖行業的持續蓬勃發展奠定更加堅實的基礎。

作為“國家重大科學儀器設備開發專項”的標志性成果，自2013年成功推出首臺單四極桿ICP-MS以來，歷經四次迭代升級，不斷在核心技術與性能指標上實現突破與創新。隨后，譜育科技更是引領行業，發布了國內首臺商用三重四極桿ICP-MS及高分辨ICP-QTOF，以其更高的靈敏度和更低的檢出限樹立了新的標桿。隨著市場需求的不斷細分與增長，譜育科技緊跟時代步伐，相繼推出了移動車載在線監測、臨床質譜、實驗室自動化等一系列創新應用場景及產品，精準滿足用戶的定制化分析檢測需求。同時，公司積極拓展臨床診斷、生命科學、半導體分析、工業自動化等新興領域，展現了強大的市場洞察力和創新能力。

歷經十余載的市場洗禮與考驗，譜育科技贏得了廣大用戶的廣泛贊譽與信賴，國產ICP-MS成功實現了從“追趕”到“并跑”的歷史性跨越。2023年底，在青山湖創新基地，譜育科技迎來了第1000套7000系列ICP-MS正式下線的歷史性時刻，標志著質譜儀器的“國產替代”進程取得了里程碑式的突破。

步入2024年，譜育科技ICP-MS的銷量持續領跑國產市場，與進口品牌形成了強有力的競爭態勢。這一輝煌成就的取得，既是譜育科技在技術研發上持續深耕、不斷創新的必然結果，也是其精準把握市場需求、靈活應對市場變化的生動體現。