LCMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

Determination of trace anions in hydrofluoric acid, ammonium fluoride, and a buffered oxide etchant

Aplikace | 2017 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Iontová chromatografie
Zaměření
Polovodiče
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Souhrn

Význam tématu


Koncentrace stopových aniontů (chlorid, síran, dusičnan, fosfát) v koncentrované fluorovodíkové kyselině (HF) a souvisejících roztocích (amoničitý fluorid, BOE) je kritická pro polovodičový průmysl. I malé množství těchto nečistot může ovlivnit kvalitu a spolehlivost čipů. SEMI stanovila limity pro tyto anionty na úrovni stovek µg/L a analytické metody musejí dosahovat této citlivosti v prostředí s vysokou koncentrací fluoridů.

Cíle a přehled studie / článku


Cílem této technické poznámky bylo aktualizovat původní metodu pro stanovení stopových aniontů v HF (TN 45) a rozšířit ji na roztoky amoničitého fluoridu a BOE. Autoři navrhli postup kombinující iontově-vyloučovací chromatografii (ICE) s aniontovou koncentrační kolonkou a následnou separací na kolonce pro aniontovou výměnnou chromatografii (IC) s potlačenou vodivostní detekcí. Metoda se zaměřuje na zvýšení citlivosti, reprodukovatelnosti a odolnosti vůči agresivnímu prostředí.

Použitá instrumentace


  • Dionex ICS-3000 (nebo ekvivalentní ICS-5000+ HPIC) s duálním čerpadlem, detekčním modulem, autosamplerem, eluentovým generátorem a softwarem Chromeleon CDS.
  • Iontově-vyloučovací kolona IonPac ICE-AS1 (9×250 mm) s předkolonou ATC-HC (9×75 mm).
  • Aniontová koncentrační kolona AG11-HC (4×50 mm) a analytický set AS11-HC (2×250 mm) s guard kolonkou AG11-HC (2×50 mm).
  • Potlačovač vodivosti ASRS-300 (2 mm) v externím vodním režimu.

Použitá metodika


Metoda probíhá ve dvou krocích:
  1. Iontově-vyloučovací předúprava: vzorek (12–25 % HF, 8,33 % NH₄F nebo BOE) je injikován na ICE kolonu, která odděluje fluorid a odvádí silné anionty (Cl⁻, NO₃⁻, SO₄²⁻, PO₄³⁻) do koncentrátoru.
  2. Separace a detekce: anionty se zakoncentrují na AG11-HC kolonce, poté se elují hydroxidovým elu´entem generovaným generátorem a separují na AS11-HC kolonce s potlačenou vodivostní detekcí. Po každé injekci se ICE kolona čistí formiátem.

Hlavní výsledky a diskuse


  • Lineární kalibrace (R² > 99,5 %) pro koncentrace od jednotek do stovek µg/L v matricích HF, NH₄F a BOE.
  • Detekční limity v 12 % HF: 1,23 µg/L Cl⁻, 1,01 µg/L NO₃⁻, 2,49 µg/L SO₄²⁻, 9,86 µg/L PO₄³⁻, splňující požadavky SEMI.
  • Recovery testy 90–105 % pro všechny analyty ve vzorcích HF, NH₄F a simulovaném BOE.
  • Reprodukovatelnost retence: RSD < 0,7 % pro všechny anionty (51 injekcí).
  • Úprava metody na 12 % HF a formiátový wash prodloužila životnost ICE kolony a snížila korozivitu.

Přínosy a praktické využití metody


Metoda umožňuje spolehlivou a citlivou kontrolu kvality HF, amoničitého fluoridu a BOE v polovodičové výrobě. Je vhodná pro rutinní QA/QC laboratoře, zajišťuje dodržení norem SEMI a minimalizuje riziko poškození výrobků stopovými nečistotami.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Optimalizace pro vyšší koncentrace HF a menší objemy injekcí pro další snížení MDL.
  • Integrace s online monitoringem procesů a automatizovanými systémy dávkování eluenta.
  • Nové materiály kolonek a potlačovačů pro zvýšení stability v extrémních podmínkách.
  • Rozšíření metodiky na další agresivní anionty a komplexy v chemických procesech polovodičového průmyslu.

Závěr


Aktualizovaná metoda kombinuje iontově-vyloučovací chromatografii s aniontovou koncentrační kolonkou a hydroxidovou IC s potlačenou detekcí pro stanovení Cl⁻, NO₃⁻, SO₄²⁻, PO₄³⁻ ve vzorcích HF, NH₄F a BOE. Nabízí vysokou citlivost, reprodukovatelnost a odolnost vůči agresivnímu prostředí a splňuje průmyslové normy.

Reference


  1. SEMI International Standards: Semiconductor Equipment and Materials International, Mountain View, CA, 1997.
  2. Watanabe, K.; Ishizaki, Z. Poster Presentation, International Ion Chromatography Symposium, Dallas, TX, 1995.
  3. Wu, M.; Chen, J. Micro 1997, 15(1), 31–37.
  4. Kaiser, E.; Rohrer, J.; Watanabe, K. J. Chromatogr. A 1999, 850, 167–176.
  5. Thermo Fisher Scientific: Technical Note 44, 45, 46, Sunnyvale, CA, 2002.
  6. Wang, K.; Lei, Y.; Eitel, M.; Tan, S. J. Chromatogr. A 2002, 956, 109–120.
  7. Blödorn, W. Semicon Europa, 2003.
  8. Vermeiren, K. J. Chromatogr. A 2005, 1085, 60–65.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
Overcoming Challenging Matrices in Ion Chromatography
Overcoming Challenging Matrices in Ion Chromatography
2014|Thermo Fisher Scientific|Prezentace
Overcoming Challenging Matrices in Ion Chromatography Presented by: Kirk Chassaniol Thermo Fisher Scientific – NA IC Tech Support Gulf Coast Conference 2014 October 14, 2014 The world leader in serving science 1 Column Selection: Dionex IonPac Columns • Selecting the…
Klíčová slova
dionex, dionexonguard, onguardinguard, inguardcartridge, cartridgesample, sampleadjoining, adjoiningelimination, eliminationanions, anionsmatrix, matrixhrp, hrpexchange, exchangeatc, atcminutes, minutesthermo, thermocartridges
The Determination of Trace Anions in Concentrated Phosphoric Acid
Technical Note 44 The Determination of Trace Anions in Concentrated Phosphoric Acid INTRODUCTION EQUIPMENT The determination of trace anions in phosphoric acid is hampered by a large excess of phosphate ion. Chloride determination at 0.1 mg/L (ppm) in 85% (w/w)…
Klíčová slova
phosphoric, phosphoricconcentrated, concentrateddeionized, deionizedanions, anionsacid, acidsample, sampleinject, injectice, icewater, waterwaste, wasteautosuppression, autosuppressionnitrate, nitratetrace, traceexclusion, exclusionvalve
Determination of trace anions in concentrated glycolic acid
TECHNICAL NOTE 46 Determination of trace anions in concentrated glycolic acid Authors Edward Kaiser and Jeff Rohrer Thermo Fisher Scientific, Sunnyvale, CA Keywords Ion chromatography, IC, Dionex ICS-5000+, glycolate, ion exclusion pre-separation, ICE Introduction There is a need for a…
Klíčová slova
deionized, deionizedglycolic, glycolicvalve, valvewater, waterconcentrator, concentratorsample, sampleice, iceconcentrated, concentratedwaste, wasteloop, loopreservoir, reservoirdionex, dionexloading, loadingsulfate, sulfatecolumn
Determination of trace anions in basic solutions by single pass AutoNeutralization and ion chromatography
APPLICATION NOTE 72481 Determination of trace anions in basic solutions by single pass AutoNeutralization and ion chromatography Authors Soon Fatt Lee1, Aaron Rose2, Terri Christison3, and Jeff Rohrer3 Thermo Fisher Scientific, 1 Singapore CMD Application and Training Center, 2 CMD…
Klíčová slova
dionex, dionexautoneutralization, autoneutralizationsuppressor, suppressorneutralizing, neutralizingaxp, axpregen, regenconcentrator, concentratorpump, pumpanion, anioneluent, eluentanions, anionsdegasser, degasserwater, watercolumn, columntrap
Další projekty
GCMS
ICPMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.