ICP/MS, ICP/MS/MS
ZaměřeníPolovodiče
VýrobceThermo Fisher Scientific
Význam tématu
V oblasti výroby polovodičových součástek je přísná kontrola stopových nežádoucích prvků v chemických reagentích klíčová pro dosažení vysoké výtěžnosti a spolehlivosti procesů. Ultratrace stanovení prvků v kyselinách používaných při čistění a leptání waferů vyžaduje detekční limity v řádu ng·L⁻¹ a zároveň schopnost potlačit složitá spektrometrická rušení.
Cíle a přehled studie / článku
Tato aplikace prezentuje využití přístroje Thermo Scientific iCAP TQs ICP-MS k reproducibilnímu ultratrace stanovení relevantních kovových stop v roztocích 2 % (v/v) HNO₃. Studie ukazuje kombinaci různých analýzních režimů (studené/žhavé plazma, single/triple kvadrupól) pro optimalizaci citlivosti a snížení pozadí.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky a standardy byly připraveny v předčištěných PFA lahvičkách s ultračistou vodou. Standardní koncentrace 10, 25, 50 a 100 ng·L⁻¹ byly gravimetricky očíslovány ze SPEX CertiPrep multielementárního roztoku. Analýzy probíhaly v následujících módech:
- CH-SQ-N/A: žhavé plazma bez reakčního plynu
- CL-SQ-N/A: studené plazma bez reakčního plynu
- CH-SQ-KED: žhavé plazma s He KED
- CL-TQ-H2: studené plazma s H2 v TQ reaktorové buňce
- CL-TQ-NH3: studené plazma s NH3 v TQ buňce
- CH-TQ-O2: žhavé plazma s O2 a hmotnostním posunem
Instrumentace:
- ICP-MS Thermo Scientific iCAP TQs Qnova series se suchou předsánímkovou pumpou
- Qtegra ISDS software s nástrojem Reaction Finder pro automatický výběr režimu
- Přenosný interface s Pt sampler a skimmer kužely, křemenná ostřikovačka a PFA mikroflow nebulizér
Hlavní výsledky a diskuse
Při analýze 51V v režimu CH-TQ-O2 došlo k významnému snížení pozadí i BEC oproti CH-SQ-KED a k nárůstu citlivosti díky hmotnostnímu posunu a efektivnímu potlačení ClO rušení. Podobně režim CL-TQ-H2 pro 40Ca vynikl nižším výskytem 40Ar rušení a výrazně lepšími detekčními limity než při režimu CL-SQ-NH3. Pro soubor 44 prvků byly určeny LOD v rozmezí 0,003 až 0,8 ng·L⁻¹, vždy na základě trojnásobku směrodatné odchylky kalibrační blank.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda nabízí:
- Flexibilní přepínání mezi studenou a žhavou plazmou, single i triple kvadrupólem
- Automatický výběr nejvhodnějšího režimu pro každý prvek
- Ultratrace citlivost a nízké detekční limity pro kontrolu kvality chemikálií
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se rozšíření aplikace na další agresivní a komplexní matice v polovodičovém i farmaceutickém průmyslu, integrace do čistých provozů s plnou automatizací přípravy vzorků a využití pokročilého softwaru pro on-line monitoring a prediktivní údržbu.
Závěr
Thermo Scientific iCAP TQs ICP-MS prokázal vynikající schopnost detekovat stopové prvky v polovodičové HNO₃ na úrovni ppt. Kombinace režimů studené/žhavé plazmy a triple kvadrupólu zajišťuje optimální podmínky pro každý analyzovaný prvek a efektivní potlačení rušení, což přispívá ke zvýšení výtěžnosti a kvality výrobního procesu ve vysokotechnologickém průmyslu.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.