應(yīng)用 | 半導(dǎo)體行業(yè)中的離子分析

近年來，人工智能（AI）快速發(fā)展，與半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)形成協(xié)同推動：AI帶來算力需求，半導(dǎo)體提供核心支撐。在晶圓制造中，對試劑、超純水等純度要求很高，雜質(zhì)需控制至ppb/ppt級，離子色譜因其高靈敏度成為微量離子分析的重要手段，廣泛應(yīng)用于晶圓制備、光刻與蝕刻、CMP拋光及后清洗等工藝環(huán)節(jié)，同時用于超純水、環(huán)境空氣及電子氣體、光刻膠等關(guān)鍵材料的質(zhì)量控制。本文將介紹Shodex 離子色譜柱在半導(dǎo)體行業(yè)中雜質(zhì)檢測的應(yīng)用。

色譜柱介紹

Shodex 提供多種離子色譜柱，涵蓋陽離子與陰離子分析需求。在陽離子分析方面，IC YS-50 可同時分離一價(jià)和二價(jià)陽離子，并兼容抑制器法與非抑制器法。在陰離子分析方面， SI-50 4D和SI-50 4E使用碳酸鹽淋洗液，SI-50 4D用于常規(guī)無機(jī)陰離子的快速高分辨分析，SI-50 4E能從有機(jī)酸中分離目標(biāo)離子；SI-37 4D使用氫氧根淋洗液，適用于水中鹵氧化物的高靈敏分析。

此外，HILIC色譜柱HILICpak VT-50 2D和UPLC用ODS反相柱C18U常用于半導(dǎo)體中PFAS的檢測。

一、超純水中無機(jī)陰離子的分析（碳酸鹽淋洗液）

- 樣品信息

進(jìn)樣體積：20 μL

1. F^- (2 mg/L)

2. Cl^- (3 mg/L)

3. NO₂^- (5 mg/L)

4. Br^- (10 mg/L)

5. NO₃^- (10 mg/L)

6. HPO₄^2- (15 mg/L)

7. SO₄^2- (15 mg/L)

- 實(shí)驗(yàn)譜圖

* 本圖譜代表一次實(shí)驗(yàn)結(jié)果，僅供參考。

- 分析條件

訂貨號：F6995345

色譜柱：Shodex IC SI-50 4D

規(guī)  格：4.0 mm I.D. × 150 mm, 5 μm

淋洗液：碳酸鈉 + 碳酸氫鈉

檢測器：電導(dǎo)檢測器（抑制法）

二、超純水中無機(jī)陰離子的分析（氫氧化鉀淋洗液）

- 樣品信息

進(jìn)樣體積：25 μL

1. F^- (1 mg/L)

2. Cl^- (3 mg/L)

3. NO₂^- (3 mg/L)

4. SO₄^2- (5 mg/L)

5. Br^- (5 mg/L)

6. NO₃^- (5 mg/L)

7. PO₄^3- (5 mg/L)

- 實(shí)驗(yàn)譜圖

* 本圖譜代表一次實(shí)驗(yàn)結(jié)果，僅供參考。

- 分析條件

訂貨號：F6999371

色譜柱：Shodex IC SI-37 4D

規(guī)  格：4.0 mm I.D. × 150 mm, 3.5 μm

淋洗液：氫氧化鉀

檢測器：電導(dǎo)檢測器（抑制法）

三、半導(dǎo)體用超純水、有機(jī)溶劑、PCB中的有機(jī)酸的分析（碳酸鹽淋洗液）

- 樣品信息

進(jìn)樣體積：20 μL

1. F^- (2 mg/L)

2. Acetic acid (10 mg/L)

3. Formic acid (2 mg/L)

4. Methacrylic acid (10 mg/L)

5. Cl^- (3 mg/L)

6. NO₂^- (5 mg/L)

7. Br^- (10 mg/L)

8. NO₃^- (10 mg/L)

9. HPO₄^2- (15 mg/L)

10. SO₄^2- (15 mg/L)

11. Oxalic acid (15 mg/L)

- 實(shí)驗(yàn)譜圖

* 本圖譜代表一次實(shí)驗(yàn)結(jié)果，僅供參考。

- 分析條件

訂貨號：F6995245

色譜柱：Shodex IC SI-50 4E

規(guī)  格：4.0 mm I.D. × 250 mm, 5 μm

淋洗液：碳酸鈉 + 碳酸氫鈉

檢測器：電導(dǎo)檢測器（抑制法）

四、超純水中過渡金屬的分析

- 樣品信息

進(jìn)樣體積：20 μL

1. Zn²⁺ (10 ppm)
2. Co²⁺ (10 ppm)
3. Fe²⁺ (10 ppm)
4. Mn²⁺ (10 ppm)
5. Cd²⁺ (10 ppm)
6. Pb²⁺ (30 ppm)

- 實(shí)驗(yàn)譜圖

* 本圖譜代表一次實(shí)驗(yàn)結(jié)果，僅供參考。

- 分析條件

訂貨號：F7122000

色譜柱：Shodex IC YS-50

規(guī)  格：4.6 mm I.D. × 125 mm, 5 μm

淋洗液：酒石酸 + 草酸

檢測器：電導(dǎo)檢測器（非抑制法）

五、雙氧水中的陽離子分析

- 樣品信息

進(jìn)樣體積：10 μL

1. Li⁺ (2 mg/L)

2. Na⁺ (10 mg/L)

3. NH₄⁺ (10 mg/L)

4. Methy lamine (10 mg/L)

5. K⁺ (20 mg/L)

6. TMA (20 mg/L)

7. TEA (20 mg/L)

8. Mg²⁺ (10 mg/L)

9. Ca²⁺ (20 mg/L)

- 實(shí)驗(yàn)譜圖

* 本圖譜代表一次實(shí)驗(yàn)結(jié)果，僅供參考。

- 分析條件

訂貨號：F7122000

色譜柱：Shodex IC YS-50

規(guī)  格：4.6 mm I.D. × 125 mm, 5 μm

淋洗液：甲磺酸

檢測器：電導(dǎo)檢測器（非抑制法）

六、半導(dǎo)體用潤滑油中PFAS的檢測

- 樣品信息

進(jìn)樣體積：10 μL

各50 ng/mL (溶于CH₃OH/H₂O=1/1)

C12; PFDoA

C10; PFDA

C8; PFOA

C4; PFBA

- 實(shí)驗(yàn)譜圖

* 本圖譜代表一次實(shí)驗(yàn)結(jié)果，僅供參考。

訂貨號：F6654012

色譜柱：Shodex C18U 2D

規(guī)  格：2.0 mm I.D. × 150 mm, 1.9 μm

檢測器：ESI-MS (SIM Negative)

七、半導(dǎo)體用潤滑油中PFAS的檢測（HILIC）

- 樣品信息

進(jìn)樣體積：1 μL

樣品溶液1  (溶于CH₃OH/H₂O=1/1)

PFOS 100 ng/mL

PFBS 100 ng/mL

TFMS 100 ng/mL

PFOA 100 ng/mL

PFBA 100 ng/mL

TFA 10 μg/mL

HFIP 10 μg/mL

TCAA 10 μg/mL

DCAA 10 μg/mL

MCAA 10 μg/mL

樣品溶液 2  (溶于 CH₃OH/H₂O=1/1)

PFPrA 10 μg/mL

DFA 10 μg/mL

- 實(shí)驗(yàn)譜圖

* 本圖譜代表一次實(shí)驗(yàn)結(jié)果，僅供參考。

訂貨號：F7630400

色譜柱：Shodex HILICpak VT-50 2D

規(guī)  格：2.0 mm I.D. × 150 mm, 5 μm

檢測器：ESI-MS (SIM Negative)

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