一種電子濕化學(xué)品中b雜質(zhì)元素的分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化學(xué)分析測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電子濕化學(xué)品中B雜質(zhì)元素的分析方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電子濕化學(xué)品廣泛應(yīng)用于超大規(guī)模集成電路制造中，主要用于晶圓表面清洗、芯片加工過程中的清洗和腐蝕等工序。另外，電子濕化學(xué)品在液晶顯示器行業(yè)中用于玻璃基板清洗、氮化硅、二氧化硅蝕劑等;在光伏和LED制造中用于硅片表面清洗、蝕劑等。電子濕化學(xué)品的純度和潔凈度對(duì)集成電路的成品率、電性能及可靠性有著十分重要的影響。其中電子化學(xué)品中的雜質(zhì)元素會(huì)危害到電子元器件的電性能，不同類型的雜質(zhì)元素對(duì)器件和電路的危害不同，極微量的雜質(zhì)元素就會(huì)嚴(yán)重影響半導(dǎo)體的產(chǎn)品質(zhì)量.。
[0003]隨著半導(dǎo)體元件越來越小，超大規(guī)模集成電路上芯片集成度非常高，晶圓表面的光刻線條越來越精細(xì)，IC產(chǎn)品更新?lián)Q代速度極快，對(duì)電子濕化學(xué)品也提出了越來越嚴(yán)格的質(zhì)量要求和分析檢測(cè)要求。目前超大規(guī)模集成電路使用的電子濕化學(xué)品要求雜質(zhì)B(硼)元素含量小于0.lyg/L。電感耦合等離子體質(zhì)譜技術(shù)(ICP-MS)具有靈敏度高，精密度好，譜線相對(duì)簡(jiǎn)單，動(dòng)態(tài)線性范圍寬，可同時(shí)進(jìn)行多元素快速分析等特性，采用ICP-MS法對(duì)電子濕化學(xué)品中B雜質(zhì)元素進(jìn)行分析具有越來越突出的優(yōu)勢(shì)，檢測(cè)限可達(dá)0.0lyg/L(黃曜，黃郁芳，ICP-MS法分析過氧化氫、硝酸、硫酸中的金屬雜質(zhì)[J].質(zhì)譜學(xué)報(bào)，26(增刊):15-16.)。
[0004]目前采用ICP-MS法對(duì)電子濕化學(xué)品中B雜質(zhì)元素進(jìn)行分析時(shí)，普遍采用將電子濕化學(xué)品直接進(jìn)樣分析。但由于B雜質(zhì)元素廣泛存在于自然界中，包括空氣中的塵埃粒子中，因此用ICP-MS檢測(cè)時(shí)，一般的檢測(cè)背景都有l(wèi)Oyg/L左右的B雜質(zhì)，造成測(cè)試誤差較大，通過調(diào)節(jié)測(cè)試儀器參數(shù)的方法使空白背景降低具有很大難度。以上原因就是目前用ICP-MS檢測(cè)電子濕化學(xué)品中B雜質(zhì)元素測(cè)試值與實(shí)際值相差較大的主要原因。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種測(cè)量準(zhǔn)確及測(cè)量精密度高、檢出限低、測(cè)定快速、線性范圍寬的電子濕化學(xué)品中B雜質(zhì)元素的分析方法。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種電子濕化學(xué)品中B雜質(zhì)元素的分析方法，采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀進(jìn)行分析，開機(jī)后在進(jìn)樣之前先用高純無機(jī)酸清洗電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀的進(jìn)樣系統(tǒng)48?72小時(shí)，再用超純水沖洗6?18小時(shí)，中間不關(guān)機(jī)。
[0007]所述電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀工作參數(shù)優(yōu)選為:功率1.5KW，氣壓力
0.7Mpa，氫氣0.05Mpa，氦氣0.05Mpa，載氣流速0.75L/min，補(bǔ)償氣流速0.41L/min，采樣深度8mm ο
[0008]所述高純無機(jī)酸優(yōu)選為高純硝酸和/或高純氫氟酸。
[0009]在本發(fā)明中，所使用的術(shù)語“高純”、“超純”是指各金屬離子含量分別小于0.1ppb范圍的純度。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為:
[0011]1、可排除檢測(cè)背景中B元素的干擾，測(cè)量準(zhǔn)確及測(cè)量精密度高、檢出限低、測(cè)定快速、線性范圍寬，B元素標(biāo)準(zhǔn)曲線線性相關(guān)系數(shù)在0.991-0.999之間，測(cè)定方法線性關(guān)系良好。
[0012]2、本發(fā)明測(cè)試方法還適用對(duì)其它電子化學(xué)品元素含量的測(cè)定，可排除檢測(cè)背景中待測(cè)元素的干擾，如砷、鐵元素等元素的測(cè)定，具有良好的推廣前景。
【具體實(shí)施方式】
[0013]實(shí)施例1
[0014]實(shí)驗(yàn)材料:
[0015]主要儀器及工作參數(shù):
[0016]采用(安捷倫7700)電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀，功率1.5kW，載氣流速
0.75L/min、補(bǔ)償氣流速0.41L/min，采樣深度8mm。
[0017]超純水器(型號(hào):millipore、品牌:merk)。
[0018]電子天平(型號(hào):ms204s、品牌:梅特勒)。
[0019]主要試劑:
[0020]高純硝酸(廠家:BASF，規(guī)格:金屬離子〈lOppt)。
[0021]標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液:B元素的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液為10mg/L，購自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。
[0022]待測(cè)高純氫氟酸樣品:浙江凱圣氟化學(xué)有限公司生產(chǎn)。
[0023]試驗(yàn)方法:
[0024]1、標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備
[0025]標(biāo)準(zhǔn)溶液:將10mg/L標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液用超純水稀釋，配置成B標(biāo)準(zhǔn)液濃度為10yg/!的使用標(biāo)準(zhǔn)溶液。再將PFA瓶中加入適量高純水，將100yg/L的B元素使用標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋成0.05yg/L，0.lyg/L，0.2yg/L的B元素標(biāo)準(zhǔn)液。
[0026]2、儀器工作參數(shù)
[0027]功率1.5KW，氣壓力0.7Mpa，氫氣0.05Mpa，氦氣0.05Mpa，載氣流速0.75L/min，補(bǔ)償氣流速0.41L/min，采樣深度8mm。
[0028]3、實(shí)驗(yàn)步驟
[0029](I)打開儀器，先將高純硝酸用高純水稀釋至質(zhì)量百分濃度為3%，然后用質(zhì)量百分濃度為3%的高純硝酸沖洗進(jìn)樣系統(tǒng)48小時(shí)，再用超純水沖洗6小時(shí)，中間不關(guān)機(jī)。
[0030](2)測(cè)試儀器B元素的背景[0031 ] a、調(diào)諧
[0032]在常規(guī)熱模式中，將進(jìn)樣管線放入調(diào)諧液中，穩(wěn)定15S后，質(zhì)量數(shù)7Li元素的信號(hào)值cps 大于4000。
[0033]b、繪制超純水曲線
[0034]超純水為Mi 11 ipore水，測(cè)試方法:標(biāo)準(zhǔn)添加法。
[0035]在PFA瓶中加入100yg/L的B元素使用標(biāo)準(zhǔn)溶液，用高純水稀釋成0.05yg/L，0.1yg/L，0.2yg/L的B元素標(biāo)準(zhǔn)液，繪制工作曲線，在曲線中讀出背景結(jié)果。
[0036](3)測(cè)試高純氫氟酸樣品中的B元素含量
[0037]a、用高純水將高純氫氟酸樣品釋到原體積的2?3倍；
[0038]b、在PFA瓶中加入適量稀釋后的高純氫氟酸；
[0039]C、繪制高純氫氟酸樣品工作曲線，并讀出數(shù)據(jù)；
[0040]d、將上一步中的結(jié)果減去儀器中的背景結(jié)果即為高純氫氟酸中B元素含量。
[0041 ]結(jié)果:按照上述儀器條件，對(duì)B元素3個(gè)濃度點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測(cè)定，同時(shí)對(duì)空白超純水連續(xù)測(cè)定10次，按公式D = 3S計(jì)算其檢出限(式中S為10次空白液測(cè)試濃度的標(biāo)準(zhǔn)偏差)，分析結(jié)果表明B元素標(biāo)準(zhǔn)曲線線性相關(guān)系數(shù)均在0.991-0.999之間，測(cè)定方法線性關(guān)系良好。
[0042]實(shí)施例2
[0043]實(shí)驗(yàn)材料
[0044]主要儀器及工作參數(shù)
[0045]采用(安捷倫7700)電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀，功率1.5kW，載氣流速
0.75L/min、補(bǔ)償氣流速0.41L/min，采樣深度8mm。
[0046]超純水器(型號(hào):mi11 ipore、品牌:merk)。
[0047]電子天平(ms204s、梅特勒)。
[0048]主要試劑
[0049]高純氫氟酸(廠家:BASF規(guī)格:金屬離子〈lOpp