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滴定溶液在半導體行業的應用

時間:2024-8-9 10:09:38作者:admin1

上海弗霓生物科技有限公司專業為環境檢測行業用戶提供實驗室試劑耗材解決方案。

滴定溶液在半導體行業的應用


滴定溶液在各行業的應用非常廣泛。在食品工業中,滴定法被用于監測食品中的各種化學成分,以確保食品的安全性和合規性;醫藥行業涉及到藥品的純度、含量和質量控制等多個方面;化妝品行業的成分分析,酸堿度控制等;在廢水管理中,用于監測廢水中的污染物含量。除了以上行業外,滴定溶液還在農業、化工、環境監測、半導體等多個領域得到應用。

滴定法分析方法簡單、快速且成本低的特點,在半導體行業的應用主要體現在對化學溶液成分的監測和控制上。

半導體行業包括硅片生產、集成電路制造和印刷電路板制造等多個環節,這些環節中都涉及到了復雜的化學工藝,如酸洗、清洗、蝕刻、光刻、電鍍等。在這些工藝中,溶液的成分和濃度對產品質量有著至關重要的影響。

由于不同工藝流程使用化學品種類的不同,會對同類化學品稀釋得到不同濃度的藥液,或者不同種類的化學品混配,以滿足特定工藝段的應用需求。因此無論是在電子化學品的生產端和使用端,都涉及到對于化學品實際濃度的直接測定,確保使用的化學品濃度符合工藝段的需求,以避免影響生產。

在常規的電子化學品測試過程中,一般采用電位滴定儀法對其濃度進行測定,針對單組份樣品的測定選擇合適的滴定劑和方法即可。下面介紹幾種常用的檢測方法。



01

生產中過氧化氫(雙氧水)的監測



過氧化氫在半導體行業起到非常關鍵的作用,常常作為硅片清潔劑,印刷電路板刻蝕劑以及處理金屬雜質。

如對于雙氧水溶液,可參照國標GB/T 1616-2014進行測定,使用高錳酸鉀或者硫酸鈰作為滴定劑進行測定,操作簡單,檢測快速(3-5min),測定結果準確,測定重復性相對標準偏差可控制在1%以內。

     方法:取0.1~0.5g雙氧水,加DI水至錐形瓶20mL刻度,加20mL 20%硫酸用0.1mol/L硫酸鈰標液滴定,滴至終點。



02

緩沖刻蝕液-氟化銨和氫氟酸測定



緩沖刻蝕液主要用來刻蝕晶圓上深槽的SiO2氧化膜。氧化膜的腐蝕速度在溫度一定時,主要取決于腐蝕液的配比和SiO2參雜情況。
     方法:精密稱取適量樣品,加入50ml水稀釋,用0.1mol/L氫氧化鈉進行滴定,滴定過程中有兩個突躍,第一個突躍為HF的滴定終點,第二個突躍為氟化銨的滴定終點。
     HF的pKa為3.45,NH4+的pKa為9.25,所以第一個突躍為HF的滴定終點,第二個突躍為NH4F的滴定終點。根據HF和NH4+解離平衡常數的區別,采用一步滴定即可測定HF和NH
4F的濃度。



03

顯影液-四甲基氫氧化銨測定



方法參照SJ/T11636-2016 電子工業用顯影液中四甲基氫氧化銨的測定電位滴定法。
    方法:精密稱取適量樣品(精確到0.0001g),置于滴定杯中,加入50mL去離子水,用
0.1N鹽酸滴定液進行滴定,以第一個等當點計算四甲基氫氧化銨含量。



04

鋁刻蝕液-硝酸、磷酸、醋酸三元混酸含量的滴定


可以根據不同酸的pKa值不同分別加以測定。

方法一 ,主要應用是鋁刻蝕液原料監控:刻鋁酸含量測定,(4%HNO3、75%H3PO4、10%HAc)滴定劑(0.2 M KOH-2-Isopronal)溶劑:乙醇:丙二醇=1:1
方法二 ,主要應用是鋁刻蝕液生產槽監控——分步滴定,

原因:樣品在生產中帶入了鋁等其它離子會影響測定。

第一步:利用氧化還原法,采用0.1N 硫酸亞鐵銨滴定HNO3溶劑:硫酸-水(4:1)。

第二步:利用酸堿滴定,采用0.5N NaOH滴定H3PO4 和 HAc用飽和氯化鈉水溶液作溶劑:V1是硝酸+磷酸的第一個H,V2是HAc磷酸的第二個H。



     滴定溶液在半導體行業中的應用是廣泛且重要的。它不僅能夠確保化學工藝的穩定性和產品質量的可靠性,還能夠提高生產效率和降低成本。隨著半導體技術的不斷發展,滴定分析方法在半導體行業中的應用前景將更加廣闊。

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