Automated Analysis of Ultratrace Elemental Impurities in Isopropyl Alcohol
Aplikace | 2022 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Vysoká čistota isopropylalkoholu (IPA) je klíčová ve výrobě polovodičů, kde i velmi nízké koncentrace kovových stop (řádově ng/L) mohou ovlivnit výtěžnost a spolehlivost součástek. Důsledná kontrola stopových prvků zajišťuje stabilní elektrické vlastnosti izolačních a vodivých vrstev na křemíkových destičkách.
Cílem studie bylo vyvinout a demonstrovat metodu pro automatizovanou analýzu stopových kovů v IPA na úrovni ng/L pomocí systému Agilent 8900 ICP-QQQ ve spojení s online standard addition systémem IAS ASAS. Metoda má umožnit spolehlivou kvantifikaci ultratrace prvků bez potřeby vysoce specializovaného personálu.
Reagencie a vzorky
Nástrojové vybavení
Operační podmínky
Automatizace standard addition
Pomocí metody bylo analyzováno 47 prvků, včetně všech 22 definovaných v normě SEMI C41-0705. Detekční limity (DL) a ekvivalentní koncentrace na pozadí (BEC) pro požadované prvky ležely hluboko pod limitem 100 ng/L, často na úrovni jednotek až desetin ng/L. Vzorky spiked na 20 ng/L vykázaly recoveries 91–108 % s RSD 1,6–8,9 %.
Specifické příklady odstranění interferencí
Automatizace kroků vzorek-kalibrace minimalizuje riziko kontaminace i laboratorních chyb a výrazně zjednodušuje rutinní provoz. Metoda poskytuje vysokou reprodukovatelnost i citlivost potřebnou pro kontrolu nejvyšších čistot v polovodičovém průmyslu.
Další rozšíření může zahrnovat on-line nepřetržitý monitoring procesních kapalin, využití v Multi Vessel CSI systémech a integraci umělé inteligence pro adaptivní optimalizaci metodiky. Přesná automatizovaná standard addition umožní rozšíření i na jiné organické rozpouštědla a náročné matrice.
Popsaná kombinace Agilent 8900 ICP-QQQ a IAS ASAS představuje robustní a snadno ovladatelnou metodu pro ultratrace analýzu kovových stop v IPA. Metoda splňuje současné i budoucí požadavky na čistotu polovodičových chemikálií a nabízí vysokou efektivitu i spolehlivost.
ICP/MS, ICP/MS/MS
ZaměřeníPolovodiče
VýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Vysoká čistota isopropylalkoholu (IPA) je klíčová ve výrobě polovodičů, kde i velmi nízké koncentrace kovových stop (řádově ng/L) mohou ovlivnit výtěžnost a spolehlivost součástek. Důsledná kontrola stopových prvků zajišťuje stabilní elektrické vlastnosti izolačních a vodivých vrstev na křemíkových destičkách.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem studie bylo vyvinout a demonstrovat metodu pro automatizovanou analýzu stopových kovů v IPA na úrovni ng/L pomocí systému Agilent 8900 ICP-QQQ ve spojení s online standard addition systémem IAS ASAS. Metoda má umožnit spolehlivou kvantifikaci ultratrace prvků bez potřeby vysoce specializovaného personálu.
Použitá metodika a instrumentace
Reagencie a vzorky
- IPA třídy Grade 4 připravená dvojitou destilací v čisté laboratoři
- Směsný multielementní standard 10 µg/L ředěný do IPA s 1 % HNO3
Nástrojové vybavení
- ICP-QQQ Agilent 8900 Semiconductor configuration
- Peltierem chlazená kvasinková komora na –5 °C, quartzová torch s 1,5 mm injektorem
- Platinové kužely, s-lens, kolizně-reakční buňka (He, H2, NH3, O2)
- Automatický online doplňovací systém ASAS od IAS Inc s mikroobjemovou stříkačkou a optickými snímači průtoku
Operační podmínky
- RF výkon 1500 W, hloubka vzorku 18 mm
- Možné režimy měření MS/MS se střídáním verzus CRC
- Nežádoucí uhlíkové polyatomické interference eliminovány ochlazením plazmatu a volbou reakčních plynů
Automatizace standard addition
- Systém ASAS měří rychlost nasávání vzorku v rozsahu 0,1–99,99 µL/min
- Spočítá a přidá definované množství standartní příměsi do proudu vzorku
- Umožňuje přípravu standardních aditiv i ověřovacích spike recovery testů on-line bez manuálních operací
Hlavní výsledky a diskuse
Pomocí metody bylo analyzováno 47 prvků, včetně všech 22 definovaných v normě SEMI C41-0705. Detekční limity (DL) a ekvivalentní koncentrace na pozadí (BEC) pro požadované prvky ležely hluboko pod limitem 100 ng/L, často na úrovni jednotek až desetin ng/L. Vzorky spiked na 20 ng/L vykázaly recoveries 91–108 % s RSD 1,6–8,9 %.
Specifické příklady odstranění interferencí
- 24Mg+: potlačení C2+ díky ochlazené plazmě a NH3 v CRC, DL 0,02 ng/L
- 27Al+: eliminace C-N a CNH interfering, DL 0,042 ng/L
- 52Cr+: odstranění Ar-C, DL 0,16 ng/L
- 31P: MS/MS s O2, tvorba PO+ na m/z 47, BEC 43 ng/L, DL 2,6 ng/L
Přínosy a praktické využití metody
Automatizace kroků vzorek-kalibrace minimalizuje riziko kontaminace i laboratorních chyb a výrazně zjednodušuje rutinní provoz. Metoda poskytuje vysokou reprodukovatelnost i citlivost potřebnou pro kontrolu nejvyšších čistot v polovodičovém průmyslu.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další rozšíření může zahrnovat on-line nepřetržitý monitoring procesních kapalin, využití v Multi Vessel CSI systémech a integraci umělé inteligence pro adaptivní optimalizaci metodiky. Přesná automatizovaná standard addition umožní rozšíření i na jiné organické rozpouštědla a náročné matrice.
Závěr
Popsaná kombinace Agilent 8900 ICP-QQQ a IAS ASAS představuje robustní a snadno ovladatelnou metodu pro ultratrace analýzu kovových stop v IPA. Metoda splňuje současné i budoucí požadavky na čistotu polovodičových chemikálií a nabízí vysokou efektivitu i spolehlivost.
Reference
- SEMI C41-0705 Specifications and Guidelines for 2-Propanol 2005
- Asia Pacific Winter Conference on Plasma Spectroscopy 2008
- Japan Society for Analytical Chemistry, 66th Nenkai 2017
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
APWC: Analysis of Organic Solvent Samples by Automatic Standard Addition Method using ASAS-ICP-MS/MS
2017|Agilent Technologies|Postery
Analysis of Organic Solvent Samples by Automatic Standard Addition Method using ASAS-ICP-MS/MS Kazuhiro Sakai1*, Riro Kobayashi 2, Katsuo Mizobuchi and Michiko Yamanaka 3 1 1. Agilent Technologies International Japan, Ltd. APWC 2017 Matsue K-03 2. IAS Inc 3. Agilent Technologies…
Klíčová slova
asas, asasstandard, standardias, iasgas, gasmin, minaddition, additionbec, becdls, dlsmsa, msarate, rateipa, ipaautomatic, automaticflow, flowmatsue, matsuekatsuo
Measuring Inorganic Impurities in Semiconductor Manufacturing
2022|Agilent Technologies|Příručky
Applications of ICP-MS Measuring Inorganic Impurities in Semiconductor Manufacturing Application Compendium > Return to table of contents > Search entire document Table of contents ICP-MS and ICP-QQQ in the Semiconductor Industry 4 Agilent Has Three Decades of ICP-MS Experience Driving…
Klíčová slova
return, returncontents, contentsicp, icptable, tablecps, cpsppt, pptgas, gassemiconductor, semiconductorconc, concqqq, qqqbec, becdocument, documententire, entiresearch, searchmode
Handbook of ICP-QQQ Applications using the Agilent 8800 and 8900
2022|Agilent Technologies|Příručky
5th Edition Handbook of ICP-QQQ Applications using the Agilent 8800 and 8900 Primer > Return to table of contents > Search entire document Foreword Agilent Technologies launched its 8800 Triple Quadrupole ICP-MS (ICP-QQQ) at the 2012 Winter Conference on Plasma…
Klíčová slova
return, returncontents, contentstable, tableicp, icpqqq, qqqcps, cpsgas, gasmass, massppt, pptcell, celldocument, documentconc, concentire, entiresearch, searchmode
Automated Analysis of Semiconductor Grade Hydrogen Peroxide and DI Water using ICP-QQQ
2018|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Semiconductor Automated Analysis of Semiconductor Grade Hydrogen Peroxide and DI Water using ICP-QQQ Online MSA calibration using prepFAST S automated sample introduction and Agilent 8900 ICP-QQQ Authors Kazuhiro Sakai Agilent Technologies, Japan Austin Schultz Elemental Scientific, USA Introduction…
Klíčová slova
gas, gasprepfast, prepfastcool, coolsemiconductor, semiconductoricp, icpelements, elementsbec, becmsa, msaautomated, automatedqqq, qqqconc, concultratrace, ultratraceupw, upwsample, sampletune