──讓SRC微波消化技術帶你了解產品污染風險

半導體用聚合物為何要做貴金屬族(PGMs)分析？──讓SRC微波消化技術帶你了解產品污染風險

作者利泓科技技術專員 呂昌諺
日期2025-10-31
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本文章想讓您了解的是：
1.為什麼半導體相關原物料需要做PGMs的痕量分析？
2.PGMs的痕量分析要如何有效達成？

為什麼要分析PGMs？

　　半導體製程中，製程中使用到的原物料或是聚合物等會跟晶圓接觸的材料中，若被帶入痕量PGMs（Pt, Pd, Ru, Ir, Rh, Os），可能造成電性缺陷、藥液不穩定與表面顆粒問題，因此必須要要做PGMs的管控。 

三個主要風險：

  1. 電性／可靠度風險：Pt、Pd、Ru、Ir 等金屬可能在 Si 中形成深能階或復合中心，造成載子壽命下降、漏電上升，對先進節點與高可靠度元件影響尤其明顯。
  2. 化學穩定度風險（催化）：PGMs 具高催化活性，可能加速含H₂O₂的清洗液或CMP漿料分解，導致拋光速率漂移、浴槽壽命變短、再現性下降。
  3. 表面缺陷／顆粒風險：PGMs 在特定酸性或還原環境下可能自發沉積成導電點或顆粒，難以在後續清洗中去除，造成外觀與電性缺陷。

　　因此，部分半導體客戶在採購與驗收相關零件（管件、墊片、滾輪、CMP拋光墊基材、夾治具包覆層）時，會把PGMs納入「可萃取金屬」或「超痕量金屬含量」的項目，而不再是只看一般陽離子。然而，PGMs多半是非常穩定的元素，尤其氧化態多半有非常強的化學抗性，那應該如何讓PGMs可以離子化好上機分析呢？

要如何有效分析PGMs？

　　在重金屬分析中，普遍會將基質與待測元素一併破壞，而微波消化已經是目前非常普遍的元素前處理技術，然而PGMs高度的化學抗性，使得一般密閉式的微波消化必須使用到非常極端的條件與強氧化劑，如：過氯酸來幫助消化，無形中增加不少危險度以及對微波消化瓶的損耗。
　　本文介紹SRC，Single Reaction Chamber設計的高壓微波消化裝置，差別在於所有的樣品都在相同的壓力與溫度下進行消化，可以在長時間45分以上，維持260度的條件下進行消化，有效將PGMs消化澄清。

　　對於無法使用過氯酸的實驗室，我們也額外開發了替代方案，將過氯酸以氯酸鉀取代，仍然可以達到相同的效果。(如下方整理之消化結果)

SRC高壓微波消化設備小檔案與廠牌歷史

UltraWAVE 3.0 小檔案
 
耐壓199Bar，高溫達300度等高安全性與高規格
 
最低阻礙瓶組使用方式，多種(TFM、Quartz、Glass)材質可用，無須額外鎖瓶動作
 
消化試劑不受限，所有酸液組合皆適用
 
內建原廠困難消化樣品消化實例，且逐年更新。
Milestone .srl是來自於義大利的儀器品牌，所有的設備都在德國生產製造
 
精品之都的設計，工藝之國的結晶
 
累積35年的經驗，擁有超過50個專利，從客戶端的需求出發，設計生產實質協助客戶、陪伴客戶成長的高品質儀器，累積全球30000以上的使用者，至今仍在推陳出新，改良精進，只為了給客戶最好的。
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