賽默飛二維離子色譜技術(shù)方案保障高純半導(dǎo)體級(jí)試劑
打造中國(guó)“芯”，賽默飛離子色譜保障高純半導(dǎo)體級(jí)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(gè)世界遠(yuǎn)離了單純依靠人力的時(shí)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(duì)韓國(guó)進(jìn)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(jí)別試劑的檢測(cè)要求，協(xié)助化工企業(yè)提高標(biāo)準(zhǔn)。
電子級(jí)氫氟酸
電子級(jí)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(jí)氫氟酸主要分為EL、UP、UPS、UPSS等級(jí)別，其中UPSS級(jí)別是目前最高純度級(jí)別。鋪建完整的UPSS級(jí)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(biāo)準(zhǔn)中，最高級(jí)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(biāo)準(zhǔn)中有些已經(jīng)要求達(dá)到0.01mg/kg，基質(zhì)和目標(biāo)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(cè)水平。
在高氫氟酸基體條件下，如何測(cè)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(jí)氫氟酸》中，作為推薦分析監(jiān)測(cè)方案。
第一步 高氟基體的去除
上圖說明了二維離子色譜對(duì)電子級(jí)氫氟酸基體去除的原理。電子級(jí)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(qiáng)酸和中強(qiáng)酸的酸根，則先一步流出離子排斥柱，進(jìn)入到二維離子分析柱中進(jìn)行分離和測(cè)定。整個(gè)過程只用超純水作為流動(dòng)相，使得電子級(jí)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(jìn)入二維色譜柱進(jìn)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(cè)-離子色譜方案，通過對(duì)硅酸鹽測(cè)定，間接測(cè)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(zhǔn)確定量低至µg/kg級(jí)水平。對(duì)樣品的前處理需求，僅限于稀釋，操作簡(jiǎn)單方便。
圖2 氫氟酸樣品中氟硅酸測(cè)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(xì)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(dāng)?shù)某R界精細(xì)技術(shù)生產(chǎn)出來的水，其電阻率接近18.3MΩ*cm極限值（25℃）。
簡(jiǎn)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(cè)定超純水中的ppt級(jí)別的痕量陰離子。
圖3 超純水在線濃縮富集測(cè)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(cè)靈敏度；而通過在線富集，可以實(shí)現(xiàn)超大體積進(jìn)樣，得到更低的檢測(cè)下限。
電子級(jí)硝酸
硝酸具有強(qiáng)氧化性、強(qiáng)腐蝕性和強(qiáng)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(huì)嚴(yán)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(jìn)行簡(jiǎn)單稀釋后進(jìn)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(tái)Aquion或ICS6000雙系統(tǒng)組成的閥切換系統(tǒng)，便可以輕松應(yīng)對(duì)電子級(jí)試劑的雜質(zhì)分析難題。賽默飛獨(dú)特的“只加水”技術(shù)，無需配制淋洗液和抑制器再生液，極簡(jiǎn)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(dá)ppt級(jí)別。
賽默飛離子色譜，輕松滿足半導(dǎo)體級(jí)別試劑的檢測(cè)要求，助力打造中國(guó)“芯”！
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