光刻胶成分分析，生理盐水成分分析

光刻胶全维度成分分析方案

光刻胶基础组分体系（通用四大模块）

液态光刻胶整体配比：溶剂 70%～90%、树脂10%～25%、感光组分 1%～8%、各类助剂＜5%

光刻胶组分金字塔

1、有机溶剂（分散载体，含量Zui高）

主流溶剂：PGMEA（丙二醇甲醚醋酸酯，Zui通用）、EL乳酸乙酯、PM、PMA、环己酮、γ- GBL

作用：溶解树脂 /PAG，调控粘度、旋涂成膜均匀性、挥发速率；溶剂纯度直接决定晶圆颗粒缺陷、金属离子污染

管控指标：半导体级溶剂金属杂质≤1ppb，水分＜100ppm

分析手段：顶空GC-MS、气相色谱定量

2、基体树脂（胶膜骨架，决定耐刻蚀、附着力、热稳定性）

表格

光刻胶类型 树脂体系 结构特点应用制程

g/i 线传统正胶 线性酚醛树脂 Novolak 间/ 对甲酚共聚酚醛，无交联结构 0.35μm 以上成熟制程、面板、分立器件

KrF 化学放大胶 聚对羟基苯乙烯 PHS BOC保护羟基，遇酸脱保护 0.13~0.25μm 逻辑 / 存储芯片

ArF 干式 / 浸没胶 丙烯酸酯共聚物含内酯、金刚烷、脂环结构，抗干法刻蚀 7nm~19nm 先进制程

EUV 光刻胶 多环芳烃 / 丙烯酸树脂高碳含量、高吸光效率 5nm 及以下dingjian工艺

负胶（SU8 / 环化橡胶）环化聚异戊二烯、环氧酚醛树脂 曝光发生分子交联固化 MEMS、厚胶结构、剥离工艺

3、感光核心物质（光刻化学反应开关）

1）传统 i 线胶：DNQ 重氮萘醌（PAC感光剂）

未曝光：封闭酚羟基，抑制树脂溶于碱性显影液；紫外曝光重排生成茚羧酸，大幅提升树脂碱溶速率（正胶溶解机理）抖音

2）KrF/ArF/EUV 化学放大胶：PAG光致产酸剂（行业主流）

曝光分解生成质子酸，后烘催化树脂保护基团脱除，实现化学放大，感光灵敏度提升百倍；常用：三芳基锍盐、碘鎓盐、磺酸盐类PAG

4、功能助剂（微量、调控关键工艺性能）

淬灭剂（胺类有机碱）：束缚游离酸，控制酸扩散，优化图形边缘粗糙度LWR

表面流平剂（有机硅 /氟系）：改善旋涂润湿，消除橘皮、边缘厚边

阻聚剂、抗氧化剂：延长光刻胶货架存储稳定性

染料 /吸光剂：削弱基底反射光，消除驻波条纹缺陷

增粘剂：提升光刻胶与硅、氧化硅基底附着力

正胶 /负胶成分与反应机理对比

正性光刻胶（芯片主流）

曝光区→感光物质反应→溶解度上升→显影被洗掉，图形和掩模版一致

配方：酚醛树脂 / 保护型树脂 + DNQ/PAG+ PGMEA 溶剂 + 助剂

负性光刻胶

曝光区→树脂分子交联聚合→溶解度大幅下降→显影保留曝光区域，图形与掩模相反

配方：环化橡胶 / 环氧树脂 + 光交联剂 +有机溶剂

完整成分剖析检测方案（定性 + 定量 +杂质分析）

（1）有机组分定性鉴定（主成分解析）

挥发性溶剂：HS-GC-MS顶空气相质谱，定性所有溶剂种类、配比含量

小分子 PAG、助剂、DNQ：LC-MS /LC-MS/MS 液相质谱，精准解析 PAG 分子结构、微量助剂组分

高分子树脂骨架：

固态胶膜：FTIR傅里叶红外判定树脂官能团（羟基、酯基、内酯、苯环）

GPC 凝胶渗透色谱：测定树脂分子量、分子量分布PDI

裂解气相质谱Py-GC-MS：高温裂解高分子，解析树脂单体共聚单元

联用精准方案：TGA-IR-GC-MS热重红外气质联用，按升温分段析出溶剂、小分子助剂、树脂裂解产物，分层拆解全配方体系

（2）各组分精准定量分析

溶剂：GC 外标法定量

PAG、游离酚、各类添加剂：HPLC液相色谱定量

树脂固含量：TGA热重分析法（高温灼烧残留固体计算固形物占比）

（3）无机杂质管控（半导体致命指标）

金属离子（Na、K、Fe、Cu、Zn等过渡金属）：ICP-MS，检出限 ppt 级别，金属杂质会造成器件漏电、栅氧化层失效

阴阳离子、无机盐残留：离子色谱 IC测试

颗粒物、不溶杂质：颗粒计数器、过滤残渣称重分析

（4）配套物性佐证分析（匹配配方性能）

粘度、折射率、紫外吸收光谱（UV-Vis）、热分解温度 TGA、玻璃化温度DSC、接触角（润湿性）

不同等级光刻胶配方侧重点

g/i 线光刻胶（国产化成熟）：酚醛树脂 + DNQ体系，成分简单，分析门槛低

KrF 光刻胶：PHS 树脂 + 锍盐PAG，配方变量多，淬灭剂体系为配方核心壁垒

ArF 光刻胶：脂环丙烯酸共聚树脂 + 高稳定性PAG，树脂单体结构解析难度Zui高

EUV光刻胶：超高纯度原料，痕量杂质管控严苛，配方保密程度Zui高

成分分析通用前处理流程

1、原液样品：顶空测试溶剂 → 原液稀释液相测试PAG 与助剂

2、烘干去除全部溶剂得到干胶：红外 +裂解质谱解析树脂 → GPC 测分子量 → TGA 测固含量

3、微波消解干胶：ICP-MS测试全部金属杂质含量

生理盐水成分完整分析

基础标准配比（医用 0.9% 生理盐水，GB标准）

1、核心组分

表格

物质 化学式 质量浓度 摩尔浓度作用

氯化钠

NaCl

9.0 g/L ≈0.154 mol/L维持渗透压、补充钠氯离子、维持细胞形态

纯化水

H 

2

 O

余量（999.1 g/L） 溶剂溶解电解质、载体、补水

配比换算

1L 溶液中：NaCl 0.9g + 注射用水定容至1000mL

渗透压 ≈ 308mOsm/L，和人体血浆、组织液渗透压相等，属于等渗溶液。

离子解离组分（溶于水完全电离）

阳离子：

Na 

+

（钠离子）

阴离子：

Cl 

−

（氯离子）

无其他离子，理论纯净生理盐水只含两种离子 +水分子。

理化指标成分属性

pH值：4.5～7.0（药dianfan围），呈弱酸性至中性；纯水配制溶解少量二氧化碳自然偏弱酸

冰点：≈−0.52℃，血浆冰点一致

密度：20℃下约 1.0046g/cm³

不同品级生理盐水成分差异

1）普通外用生理盐水（清洗伤口、冲洗鼻腔）

组分：NaCl +纯化水；允许微量无害杂质，无菌要求低于注射级

2）注射用灭菌生理盐水（静脉输液）

主料：药用氯化钠（高纯）、注射用水（WFI）

管控微量杂质：重金属、硫酸盐、钙镁离子、细菌内毒素、微生物、热原全部限量达标

无防腐剂、无抑菌剂（一次性输液制剂）

3）雾化专用生理盐水

等同注射级纯水 +氯化钠，低颗粒物，无刺激性杂质

杂质限量（药典控制微量组分）

均为痕量存在，不属于有效成分，属于管控杂质：

钙盐、镁盐、硫酸盐、钾离子、铁盐、重金属（铅镉铜等）、砷盐、不溶微粒、细菌、热原

功能对应成分原理

钠离子：维持细胞外液渗透压、神经肌肉正常兴奋性、维持血容量

氯离子：维持体液酸碱平衡、胃液合成原料、配合钠离子调节渗透压

水：细胞代谢介质，纠正脱水

高渗 /低渗盐水成分改动对比

0.45%NaCl：低渗，多用于补水

3%、5%NaCl：高渗盐水，用于脱水消肿、纠正严重低钠血症，仅医用专用输注

简易成分检测项目

化学定量：氯化钠含量滴定

离子检测：钠离子、氯离子含量

杂质分析：重金属、硫酸盐、不溶性微粒

微生物：无菌、细菌内毒素检测