반도체 시료에서 여러 원소에 대한 잠재적인 스펙트럼 간섭을 해결하기 위해 8900은 종종 가스 모드를 전환하는 단일 멀티튠 방식으로 작동될 수 있습니다. 이러한 모드에는 일반적으로 가스 없음, 충돌(헬륨), 반응(하나 이상의 반응 가스 사용) 모드가 포함됩니다.

시료 매트릭스와 분석 목표에 따라 많은 8900 ICP-QQQ 분석법이 혼합 가스를 사용합니다. 예를 들어, 간섭 제어를 위해 암모니아(NH3) 셀 가스를 사용하거나 유기 용매 분석을 위해 산소(O2)를 사용해야 하는 경우, 각각 10% NH₃/He 또는 20% O₂/Ar 혼합 가스를 통해 가스가 공급됩니다. 그러나 혼합 가스를 사용해야 한다는 요구 사항은 일부 시설에 다음과 같은 어려움을 야기합니다.

  • 추가 투자: 실험실에 혼합 가스 공급 인프라를 설치하는 비용
  • 공급망 위험: 고순도 특수 혼합 가스 조달의 어려움
  • 규제 장벽: 특정 혼합 가스에 대한 안전 데이터 시트(SDS) 부족

이러한 문제를 해결하기 위해 애질런트는 8900 ICP-QQQ에서 순수 가스 사용을 지원하여 반도체 사용자에게 더 많은 선택권, 향상된 유연성 및 간소화된 가스 관리를 제공합니다.

기기 호환성: 가스 옵션

반도체 실험실은 해당 시설에 맞춰 8900 ICP-QQQ에 가장 적합한 가스 옵션을 선택할 수 있습니다.

신규 고객을 위한 8900 ICP-QQQ 모델 선택:

  • Agilent 8900 ICP-QQQ(G3665AA) #210은 셀 가스로 순수 NH₃를 지원하며, 유기 용매 분석을 위한 순수 O₂ 업그레이드 옵션을 제공합니다.*
  • Agilent 8900 ICP-QQQ(G3665AA) #200은 혼합 가스 작동에 계속 사용할 수 있습니다.

업그레이드 옵션:

  • Agilent 8900 #100 및 8900 #200 기기는 다음과 같은 순수 가스 키트를 장착하거나 개조할 수 있습니다.
    • 셀 가스 분석용 순수 암모니아 셀 가스 키트(G5726A)
    • *유기 용매 분석용 순수 산소 옵션 가스 키트(G5725A)

순수 암모니아와 혼합 암모니아의 성능 비교

순수 암모니아와 10% NH₃/90% He 혼합 가스는 동일한 셀 가스 성능을 제공하여 8900 ICP-QQQ 기기의 구성과 관계없이 일관된 데이터 품질을 보장합니다(그림 1).

두 가지 가스(100% NH₃ 및 10% NH₃/90% He)를 사용한 원소 검출 감도를 비교한 막대 그래프. 막대는 원소별 감도 차이를 나타내며, 한 가스에서 다른 가스 대비 특정 원소에서 더 높은 검출 성능을 보여줍니다.

그림 1. Agilent 8900 ICP-QQQ의 100% 암모니아 옵션과 10% 암모니아 옵션에 대한 감도 비교.

극미량 분석에서 오염 위험 최소화

극미량 분석은 워크플로의 모든 단계에서 오염을 엄격하게 제어해야 합니다. 오염 물질로 인한 위험을 최소화하기 위해, 사용자들은 대용량 시료병을 자동 시료 주입기의 유연한 위치에 직접 장착하여 원래 용기에서 바로 분석할 수 있어야 할 필요성을 강조해 왔습니다. 용량이 클수록 전달 단계가 줄어들어 측정 중 오염 가능성이 크게 낮아집니다. 그러나 이러한 대용량 시료병을 수용하려면 Agilent SPS 4와 같은 기존 자동 시료 주입기가 제공할 수 있는 것보다 더 많은 공간이 필요합니다.

이러한 한계를 해결하기 위해 애질런트는 병 공간이 확장된 새로운 Agilent SPS 6 자동 시료 주입기를 개발하여 훨씬 더 큰 병을 직접 배치할 수 있도록 했습니다. Agilent ICP-MS MassHunter 버전 5.4 이상과 함께 사용하면 구성 가능한 랙 위치를 통해 유연한 위치 지정과 병 크기 선택이 가능해 반도체 제조업체가 오염 위험을 줄이고 운영 효율성을 향상시킬 수 있습니다.

SPS 4 및 SPS 6 자동 시료 주입기의 유사점과 차이점

  • 두 자동 시료 주입기 모두 ICP-MS MassHunter 버전 5.4 이상*으로 관리할 경우, 유연한 위치 조정과 다양한 병 크기 사용이 가능합니다.
  • 두 자동 시료 주입기 모두 500mL 및 1000mL 병을 수용하여 오염 위험을 줄이고 워크플로 효율성을 향상시킵니다.
  • SPS 4(G8415A) 자동 시료 주입기와 비교하여 새로운 SPS 6(G8417A) 자동 시료 주입기는 랙이 두 개 더 추가되어 더 큰 병 용량과 넓은 작업 공간을 제공하므로 대용량 시료 분석에 적합합니다.

*SPS 6 자동 시료 주입기에는 MassHunter 버전 5.4.1 이상이 필요합니다.

투명한 전면 패널을 갖춘 세련된 흰색 실험실 자동 시료 주입기인 SPS 6은 자동화된 액체 처리 장치입니다. 내부에는 정밀하게 정리된 랙과 시료 튜브가 있습니다.

그림 2. 탈착식 랙 6개와 중앙 표준/린스 랙을 갖춘 Agilent SPS 6 자동 시료 주입기.

ICP-MS MassHunter 소프트웨어로 유용성 향상

ICP-MS MassHunter 소프트웨어 버전 5.4에서 도입된 간편 레시피 기능은 순수 가스 및 혼합 가스 구성을 모두 지원합니다. 이를 통해 전문가가 아닌 사용자도 공정 화학물질의 극미량 원소 분석을 위한 측정 조건을 빠르고 정확하게 설정할 수 있습니다.

또한, 소프트웨어 업데이트가 있을 때마다 8900 ICP-QQQ의 나노입자(NP) 분석 활용성이 꾸준히 향상되었습니다. ICP-MS MassHunter 버전 5.4.1에서는 단일 입자(spICP-MS) 분석용 분석법 템플릿이 개선되어 이전 분석법 템플릿보다 낮은 BEC 조건에서 더 높은 감도를 얻을 수 있습니다. 실험실에서 ICP-QQQ를 입자 분석과 기존 원소 농도 측정 모두에 점차 더 많이 사용함에 따라 이러한 개선 사항은 특히 유용합니다.

반도체와 관련된 이점

8900 ICP-QQQ는 순수 가스(모델 #210) 또는 혼합 가스(모델 #200) 구성 모두에서 동등한 분석 성능을 제공합니다. '간편 레시피' 워크플로를 따르면 두 구성 모두에서 대부분의 원소에 대해 1ppt 미만의 검출 한계를 달성할 수 있으며, 반도체 산업의 엄격한 오염 제어 기준을 완벽하게 충족합니다.

또한 SPS 4 및 SPS 6 자동 시료 주입기의 대용량 호환성은 처리 단계를 최소화하고 오염 위험을 줄여 이러한 결과를 더욱 쉽게 얻게 해줍니다.

애질런트 SEMI S2 규제 준수 키트(G3685A)는 혼합 가스 및 순수 가스 구성 모두에 적용 가능하여 설정과 관계없이 안전과 규제 준수를 보장합니다.

사용자 의견을 반영한 업데이트

애질런트는 고객과 긴밀히 협력하여 ICP-MS 및 ICP-QQQ 플랫폼과 ICP-MS MassHunter 소프트웨어에 대한 업데이트를 적절하게 제공하고 있습니다. 8900 ICP-QQQ의 가스 옵션을 순수 가스까지 확장하고 자동 시료 주입기 기능을 추가하기로 한 결정은 고객 피드백을 기반으로 이루어졌습니다.

시설의 요구 사항에 따라 애질런트는 8900 #200(혼합 가스) 및 #210(순수 가스) ICP-QQQ 모델, 유기물 분석용 순수 산소를 포함한 순수 가스 추가 업그레이드 옵션, 그리고 SPS 6 자동 시료 주입기를 제공합니다. 업데이트된 소프트웨어와 함께 이러한 혁신은 오염 제어, 운영 유연성 및 규제 준수를 개선하여 반도체 제조업체가 초미량 원소 분석을 수행하고 워크플로를 효율화할 수 있도록 합니다. 애질런트는 산업 요구사항의 변화에 발맞추어 발전하는 솔루션을 통해 반도체 분석 분야의 혁신을 지속적으로 주도해 나가고 있습니다.