四甲基氫氧化铵（TMAH）溶液在半導體工業中應用廣泛，對其濃度進行有效監測至關重要，以確保工藝的穩定性和産品質量(Wang et al., 2014)。
多種分析技術可用于TMAH溶液的濃度監測，包括高效液相色譜法（HPLC）(Hsu et al., 2024)，紫外分光光度法，電導率法和離子色譜法等，選擇何種方法取決于具體的應用需求、樣品基質以及所需的檢測限。
TMAH的應用
TMAH在微電子工業中主要用作顯影劑(Wang et al., 2014)(Lv et al., 2021)，也可用于矽刻蝕和晶圓清洗等(Wang et al., 2014)。
在光刻工藝中，TMAH溶液用于去除已曝光或未曝光的光刻膠，從而形成所需的電路圖案(Wang et al., 2014)(Nandi et al., 2017)。
TMAH是壹種無金屬堿性水溶液，可有效避免金屬汙染(Wang et al., 2014)。然而，TMAH具有腐蝕性和神經毒性，對人體健康和環境構成潛在危害(Lv et al., 2021)(Innocenzi et al., 2022)。
因此，精確監測TMAH溶液的濃度，對于保證生産安全、優化工藝控制以及減少環境汙染具有重要意義。
濃度監測方法
1
高效液相色譜法 (HPLC)：
HPLC是壹種常用的分離分析技術，可用于TMAH的精確測定(Hsu et al., 2024)。
結合質譜檢測器(HPLC-MS)可以進壹步提高分析的靈敏度和准確性，尤其適用于痕量TMAH的分析(Hsu et al., 2024)。
HPLC法適用于複雜樣品的分析，能夠有效分離和測定TMAH及其降解産物。
2
紫外分光光度法：
紫外分光光度法是壹種簡便快速的分析方法，通過測量溶液在特定波長下的吸光度來確定TMAH的濃度。
適用于直接監測較低濃度的TMAH溶液。
該方法操作簡單，成本較低，但可能受到樣品中其他紫外吸收物質的幹擾。
3
電導率法：
電導率法通過測量溶液的電導率來間接反映TMAH的濃度。
TMAH是壹種離子化合物，其在水溶液中的電導率與其濃度成正比。
電導率法簡便易行，可用于在線監測，但易受溶液中其他離子物質的幹擾。
4
離子色譜法：
離子色譜法是壹種高效的分離分析技術，專門用于測定水溶液中的離子成分(Hsu et al., 2024)。
可用于TMAH的精確測定，尤其適用于含有多種離子的複雜樣品。
離子色譜法具有較高的靈敏度和選擇性，但儀器成本相對較高。
在線濃度分析儀
在線濃度分析儀可以實現對TMAH溶液濃度的實時監測，提高生産過程的自動化水平和控制精度。近紅外光譜技術已越來越多地應用于化學工程過程中，用于實時監測濃度，並通過軟件進行監測和警報(Qian et al., 2024)。
Source: (Qian et al., 2024)*
壹種擴散式總揮發性有機化合物（TVOC）監測系統被開發出來，用于TVOC的連續實時監測(Hong & Kim, 2024)。該系統與氣相色譜（GC）聯用，結合熱脫附（TD）和壹個商用便攜式VOC檢測器，可以驗證開發系統的性能(Hong & Kim, 2024)。
其他分析方法
除了上述方法外，還有研究采用熱化學法結合氣相色譜-質譜聯用技術（GC-MS）來分析TMAH。例如，使用四甲基氫氧化铵（TMAH）進行熱化學分解，然後通過氣相色譜-質譜聯用技術分析脂肪族生物聚合物(Río & Hatcher, 1998)。
注意事項
在選擇TMAH濃度監測方法時，需要綜合考慮以下因素：
1
樣品基質：
不同的樣品基質可能對分析方法産生幹擾，需要選擇合適的預處理方法。
2
檢測限要求：
根據實際應用需求，選擇能夠滿足檢測限要求的分析方法。
3
儀器條件：
考慮實驗室現有的儀器設備和技術人員的專業水平。
4
成本效益：
綜合考慮分析方法的成本、時間和准確性等因素，選擇最具成本效益的方案。
TMAH的去除
TMAH廢水處理是壹個重要的研究方向，相關技術包括水解酸化-好氧和厭氧工藝(Lv et al., 2021)，以及使用納米臭氧H2O2工藝去除半導體廢水中的四甲基氫氧化铵（TMAH）(Kim et al., 2021)。
電滲析技術也被用于從光刻膠顯影廢水中回收和濃縮四甲基氫氧化铵（TMAH）(Wang et al., 2013)。此外，冷等離子體處理結合高碘酸鹽氧化也被提出作爲TMAH降解的替代方法(Kim et al., 2024)。
結論
對TMAH溶液濃度的有效監測是保證半導體工藝穩定性和産品質量的關鍵。根據具體的應用需求和實際條件，選擇合適的分析方法，並結合在線濃度分析儀等先進技術，可以實現對TMAH溶液濃度的實時監測和精確控制。同時，加強對TMAH廢水的處理和回收利用，有助于減少環境汙染，實現可持續發展。
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