賽默飛二維離子色譜技術(shù)方案保障高純半導(dǎo)體級試劑

瀏覽次數(shù)：7610　發(fā)布日期：2019-8-29　來源：本站　本站原創(chuàng)，轉(zhuǎn)載請注明出處

打造中國“芯”，賽默飛離子色譜保障高純半導(dǎo)體級試劑

電子行業(yè)的發(fā)展為現(xiàn)代生活提供了極大的便利，電子芯片更是讓整個世界遠離了單純依靠人力的時代。掌握了芯片技術(shù)，某種程度上講就是掌握了現(xiàn)代IT技術(shù)的基礎(chǔ)。而除了廠房硬件，芯片制造還需要不斷消耗的基礎(chǔ)高純化學(xué)材料。

7月1日，日本對韓國進行半導(dǎo)體制造過程核心材料氟化聚酰亞胺、光刻膠、高純度氟化氫等產(chǎn)品的出口管制，把高純化工材料的問題推上了浪尖。賽默飛離子色譜，滿足半導(dǎo)體級別試劑的檢測要求，協(xié)助化工企業(yè)提高標準。

電子級氫氟酸

電子級氫氟酸應(yīng)用于集成電路和超大規(guī)模集成電路芯片的清洗和腐蝕，是微電子行業(yè)制作過程中的關(guān)鍵性基礎(chǔ)化工材料之一。根據(jù)用途的不同，電子級氫氟酸主要分為EL、UP、UPS、UPSS等級別，其中UPSS級別是目前最高純度級別。鋪建完整的UPSS級氫氟酸產(chǎn)線，將使企業(yè)處于供應(yīng)鏈頂端，擁有較大的話語權(quán)。

SEMI標準中，最高級別氫氟酸中一般要求氯化物、硝酸鹽、硫酸鹽和磷酸鹽濃度不高于0.1mg/kg，企業(yè)自定標準中有些已經(jīng)要求達到0.01mg/kg，基質(zhì)和目標物濃度差超過10⁷:1。這不僅挑戰(zhàn)著產(chǎn)線工藝水平，亦挑戰(zhàn)著分析監(jiān)測水平。

在高氫氟酸基體條件下，如何測定痕量的雜質(zhì)陰離子呢？

賽默飛二維離子色譜技術(shù)方案，被納入《GBT 31369-2015太陽電池用電子級氫氟酸》中，作為推薦分析監(jiān)測方案。

第一步高氟基體的去除

上圖說明了二維離子色譜對電子級氫氟酸基體去除的原理。電子級氫氟酸中大量的氟離子被吸附在離子排斥柱Dionex IonPac ICE-AS6的Donnan膜上，而其他強酸和中強酸的酸根，則先一步流出離子排斥柱，進入到二維離子分析柱中進行分離和測定。整個過程只用超純水作為流動相，使得電子級氫氟酸中的高氟基體得到很好地去除。

第二步遷移速度快的陰離子進入二維色譜柱進行分離

圖1 氫氟酸樣品溶液的離子色譜圖

而氫氟酸中的氟硅酸，則需在堿性條件下，使其水解并釋放出等摩爾的硅酸鹽。選用柱后衍生-紫外檢測-離子色譜方案，通過對硅酸鹽測定，間接測定氟硅酸的含量，消除了高濃度氟離子基體的干擾，并確保其準確定量低至µg/kg級水平。對樣品的前處理需求，僅限于稀釋，操作簡單方便。

圖2 氫氟酸樣品中氟硅酸測定譜圖

半導(dǎo)體制造用水和表面沾污中痕量離子的分析

超純水是為了研制超純材料（半導(dǎo)體原件材料、納米精細陶瓷材料等）應(yīng)用蒸餾、去離子化、反滲透技術(shù)或其它適當?shù)某R界精細技術(shù)生產(chǎn)出來的水，其電阻率接近18.3MΩ*cm極限值（25℃）。

簡單地說就是幾乎去除氧和氫以外所有原子的水。我們利用雙閥切換和在線富集，可以很好的測定超純水中的ppt級別的痕量陰離子。

圖3 超純水在線濃縮富集測定痕量陰離子

通過淋洗液發(fā)生器配合雙閥切換在線濃縮裝置，淋洗液發(fā)生器產(chǎn)生的KOH經(jīng)過抑制后，產(chǎn)物是水，比碳酸鹽體系具有較低的背景電導(dǎo)，所以具有更高的檢測靈敏度；而通過在線富集，可以實現(xiàn)超大體積進樣，得到更低的檢測下限。

電子級硝酸

硝酸具有強氧化性、強腐蝕性和強酸性，是半導(dǎo)體行業(yè)中常用清洗劑和刻蝕劑，試劑中混雜的痕量氯離子會嚴重影響半導(dǎo)體器件的質(zhì)量。

選用賽默飛高容量陰離子交換色譜柱，只需將樣品進行簡單稀釋后進樣，完成高濃度硝酸基體和常見陰離子雜質(zhì)的分離分析。

配置上，使用2臺Aquion或ICS6000雙系統(tǒng)組成的閥切換系統(tǒng)，便可以輕松應(yīng)對電子級試劑的雜質(zhì)分析難題。賽默飛獨特的“只加水”技術(shù)，無需配制淋洗液和抑制器再生液，極簡操作；淋洗液電解產(chǎn)生，無空白污染，高重現(xiàn)性，檢出限可達ppt級別。

賽默飛離子色譜，輕松滿足半導(dǎo)體級別試劑的檢測要求，助力打造中國“芯”！

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