專利名稱：一種超高純氨水中微量鈣離子的檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測方法技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超高純氨水中微量鈣離子的檢測方法。
背景技術(shù)：
隨著信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，對相關(guān)一些主要配套材料的純度也提出了更高的要求，如半導(dǎo)體超大規(guī)模集成電路制造用氨水，其應(yīng)用技術(shù)要求從最早的PPm單項(xiàng)金屬離子至PPb單項(xiàng)技術(shù)離子到現(xiàn)在的PPt單項(xiàng)金屬離子。隨著半導(dǎo)體行業(yè)高速發(fā)展，高純氨水廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體芯片制造工藝中，因此對高純化學(xué)品的測試也提出了更高的要求，一般要求雜質(zhì)的含量水平控制在20-50ppt，而分析的極限要求在5-10ppt。目前現(xiàn)有的工業(yè)化測超高純的產(chǎn)品的分析技術(shù)普遍采用的都是電感偶爾等離子體質(zhì)譜儀，運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)液信號比對法進(jìn)行測量，樣品處理采用稀釋法或者蒸餾殘?jiān)治龇ā＿\(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)液信號比對法對樣品稀釋處理嚴(yán)重忽視了標(biāo)準(zhǔn)液和氨水溶液的體系差別，即它們在ICP-MS儀器上的響應(yīng)度完全不同，對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)曲線也會(huì)大不相同，所以數(shù)據(jù)的偏差會(huì)不可消除，采用標(biāo)準(zhǔn)液信號比對法對樣品蒸餾后測定超純氨水中的鈣離子，也會(huì)導(dǎo)致樣品處理過程中受到不同程度的干擾，如容器、空氣中塵埃和產(chǎn)品的溶解性等，而且耗時(shí)會(huì)大大提尚ο利用現(xiàn)有的工業(yè)化測試方法，由于測試方法陳舊和操作過程易產(chǎn)生干擾，數(shù)據(jù)的誤差達(dá)到了 20%以上，絕對誤差大于25ppt，具有檢測結(jié)果不穩(wěn)定，精確度低，操作繁瑣，誤差大等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種超高純氨水中微量鈣離子的檢測方法，能夠有效的檢測超高純氨水中PPt級鈣離子的含量，該方法具有分析工序簡便快捷，數(shù)據(jù)可靠，精確度高，成本低廉的特點(diǎn)。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種超高純氨水中微量鈣離子的檢測方法，其特征在于該檢測方法包括下列步驟一、質(zhì)譜條件儀器型號安捷倫ICP-MS 7500a ；標(biāo)準(zhǔn)液型號安捷倫公司鈣離子標(biāo)準(zhǔn)液8500-6940 ；進(jìn)樣方法全聚氟乙烯霧化槍G3139-65102 ；測量方式冷焰方式；功率:900ff ；59信號值1680 ；背景信號值80:2. 1 ；二、檢驗(yàn)方法與計(jì)算①、檢驗(yàn)方法
(1)安捷倫公司銷售的IOppm的鈣離子標(biāo)準(zhǔn)液8500-6940，量取1ml，加入99ml超純水，得IOOppb溶液，再取Iml IOOppb溶液，加入99ml超純水，得到Ippb鈣離子標(biāo)準(zhǔn)液， 通過全聚氟乙烯PFA進(jìn)樣管取樣上機(jī)測試，得鈣離子濃度信號值A(chǔ)1 ；(2)待其信號值穩(wěn)定后，直接取直接取電阻率達(dá)18. 2ΜΩ · cm的純水，全聚氟乙烯 PFA進(jìn)樣管取樣上機(jī)測定，得超純水中的鈣離子濃度信號值B1 ；(3)稱取超純氨水，加入超純水，稀釋Y倍，得到濃度為4-6 %的檢測用的稀氨水樣品，用5%的超純硝酸溶液進(jìn)樣，洗凈全聚氟乙烯PFA進(jìn)樣管，待儀器信號穩(wěn)定后，再用上述 4-6%的氨水樣品，取樣，上機(jī)測試，得稀釋后氨水混合液中鈣離子濃度信號值化；(4)如步驟⑴預(yù)先配置好中性的Ippb標(biāo)準(zhǔn)液，在再向該溶液中加入Iml 5%的超純氨水得加入5%稀氨水的Ippb的鈣離子標(biāo)準(zhǔn)溶液，通過全聚氟乙烯PFA進(jìn)樣管取樣上機(jī)測試，得鈣離子濃度信號值A(chǔ)2 ；②、計(jì)算Ik=B1^oooZA1;N樣=B2*1000/A2 ；X = Y*N 樣-(Y-1) *N 水；X 最終氨水樣品中鈣濃度；N水超水中鈣離子含量N# 稀釋后氨水混合液中鈣離子含量；Y 稀釋的倍數(shù)；三、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)超純氨水中微量鈣離子含量控制在5-100ppt。在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述的全聚氟乙烯PFA進(jìn)樣管預(yù)先用5%的超純硝酸水溶液進(jìn)行清洗。在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述的超純氨水加入超純水后稀釋的倍數(shù)Y為4-6倍。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明通過對樣品采用稀釋法處理，采用標(biāo)準(zhǔn)液信號比對的測試方法，直接測定超純水和超純氨水稀釋液中的微量鈣離子的濃度值，通過精確計(jì)算，得到產(chǎn)品中微量鈣離子的含量，具有分析工序簡便快捷，數(shù)據(jù)可靠，成本低廉的特點(diǎn)，避免了進(jìn)樣量的微弱變化，質(zhì)譜條件的微小變化以及操作上的偶然誤差對分析結(jié)果的影響，數(shù)據(jù)精確度高。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。實(shí)施例1一、質(zhì)譜條件儀器型號安捷倫ICP-MS 7500a ；標(biāo)準(zhǔn)液型號安捷倫公司鈣離子標(biāo)準(zhǔn)液8500-6940 ；進(jìn)樣方法全聚氟乙烯霧化槍G3139-65102 ；測量方式冷焰方式；
功率:900ff ；59信號值1680 ；背景信號值80:2. 1 ；二、檢驗(yàn)方法與計(jì)算①、檢驗(yàn)方法安捷倫公司銷售的IOppm的鈣離子標(biāo)準(zhǔn)液8500-6940，(1)預(yù)先用5%的超純硝酸水溶液進(jìn)行清洗聚氟乙烯PFA進(jìn)樣管；量取安捷倫公司銷售的IOppm的鈣離子標(biāo)準(zhǔn)液8500-69401ml，加入99ml超純水，得IOOppb溶液，再取Iml IOOppb溶液，加入99ml超純水，得到Ippb鈣離子標(biāo)準(zhǔn)液，全聚氟乙烯PFA進(jìn)樣管取樣上機(jī)測試，得Ippb鈣離子標(biāo)準(zhǔn)液鈣離子濃度信號值A(chǔ)1為1130 ；(2)待其信號值穩(wěn)定后，直接取直接取電阻率達(dá)18. 2ΜΩ · cm的純水，全聚氟乙烯 PFA進(jìn)樣管取樣上機(jī)測定，得超純水中的鈣離子濃度信號值Bl為12 ；(3)預(yù)先用5%的超純硝酸水溶液進(jìn)行清洗聚氟乙烯PFA進(jìn)樣管；稱取的超純氨水20g，加入82. 65g超純水，稀釋倍數(shù)為5. 133，得到濃度變成5. 65%的檢測用的稀氨水混合液，洗凈全聚氟乙烯PFA進(jìn)樣管，待儀器信號穩(wěn)定后，再用上述5. 65%的氨水樣品， 全聚氟乙烯PFA進(jìn)樣管取樣上機(jī)測試，得稀釋后氨水混合液中鈣離子濃度信號值化為18 ；(4)如步驟(1)預(yù)先配置好中性的Ippb標(biāo)準(zhǔn)液，在再向該溶液中加入Iml 5%的超純氨水得加入5%稀氨水的Ippb的鈣離子標(biāo)準(zhǔn)溶液，全聚氟乙烯PFA進(jìn)樣管取樣上機(jī)測試，得鈣離子濃度信號值A(chǔ)2為1080 ；②、計(jì)算N7k= B^lOOO/Ai = 12*1000/1130 = 10. 6 ；N樣=B2*1000/A2 = 18*1000/1080 = 16. 7 ；X = Y*N#-(Y-I) *N7K= 5. 133*16. 7-4. 133*10. 6 = 41. 9113 ；X 最終氨水樣品中鈣濃度；N水超水中鈣離子含量N# 稀釋后氨水混合液中鈣離子含量；Y 稀釋的倍數(shù)；三、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)超純氨水中微量鈣離子含量控制在10_50PPt。實(shí)施例2實(shí)施條件參考實(shí)施例1，稀釋倍數(shù)為5，得出Ippb鈣離子標(biāo)準(zhǔn)液鈣離子濃度信號值 A1為1000 ；超純水中的鈣離子濃度信號值Bl為8 ；稀釋后氨水混合液中鈣離子濃度信號值 B2為15 ；鈣離子濃度信號值A(chǔ)2為900 ；通過計(jì)算得出。N^=B^lOOO/Ai = 8*1000/1000 = 8 ；N樣=B2*1000/A2 = 15*1000/900 = 16. 7 ；最終氨水樣品中鈣濃度:X= Y*N樣_(Y_1)*N水=5*16. 7-4*8 = 51. 5 ；本發(fā)明中，采用了 5 %的超純硝酸水溶液對全聚氟乙烯管壁進(jìn)行清洗，然后配制 Ippb的鈣離子標(biāo)準(zhǔn)溶液，在儀器調(diào)諧界面進(jìn)行測試，當(dāng)采集圖譜趨于穩(wěn)定時(shí)，采樣讀數(shù)，當(dāng)濃度信號值顯示為1000，這個(gè)時(shí)候，全聚氟乙烯管壁已經(jīng)被各種金屬離子吸附飽和，再將全聚氟乙烯吸樣管移至超純水中，由于超純水中各種離子遠(yuǎn)低于Ippb標(biāo)準(zhǔn)液，待儀器圖譜趨于穩(wěn)定時(shí)(耗時(shí)2-3分鐘)，全聚氟乙烯管壁將不會(huì)再吸附超純水中離子，這時(shí)儀器顯示的濃度信號值代表的就是超純水中鈣離子的真實(shí)含量，比如顯示值為8。通過計(jì)算，我們得出超純水中鈣離子含量為8ppt。而如果在用超純稀硝酸清洗過后，直接進(jìn)超純水，那由于PFA 管壁的表面吸附作用，看到的超純水濃度信號值可能就是6，這個(gè)時(shí)候計(jì)算出來的含量就是 6ppt，誤差超過30%。這個(gè)時(shí)候，測出的X = 5*16. 7-4*6 = 59. 5，誤差達(dá)到了 15%本發(fā)明通過對樣品采用稀釋法處理，采用標(biāo)準(zhǔn)液信號比對的測試方法，由于考慮到本發(fā)明中超純氨水體系和超純水體系的響應(yīng)體系完全不一樣，直接測定超純水和超純氨水稀釋液中的微量鈣離子的濃度值，而不是采取在檢測器上直接扣除水空白的方式，消除了系統(tǒng)誤差，提高了方法的精確度。適合工業(yè)生產(chǎn)控制的快速和精確的測試。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動(dòng)想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種超高純氨水中微量鈣離子的檢測方法，其特征在于該檢測方法包括下列步驟一、質(zhì)譜條件儀器型號安捷倫ICP-MS 7500a ； 標(biāo)準(zhǔn)液型號安捷倫公司鈣離子標(biāo)準(zhǔn)液8500-6940 ； 進(jìn)樣方法全聚氟乙烯霧化槍G3139-65102 ； 測量方式冷焰方式；功率900W;59信號值1680 ；背景信號值80:2. 1 ；二、檢驗(yàn)方法與計(jì)算①、檢驗(yàn)方法(1)安捷倫公司銷售的IOppm的鈣離子標(biāo)準(zhǔn)液8500-6940，量取1ml，加入99ml超純水， 得IOOppb溶液，再取Iml IOOppb溶液，加入99ml超純水，得到Ippb鈣離子標(biāo)準(zhǔn)液，通過全聚氟乙烯PFA進(jìn)樣管取樣上機(jī)測試，得鈣離子濃度信號值A(chǔ)1 ；(2)待其信號值穩(wěn)定后，直接取電阻率達(dá)18.2ΜΩ · cm的純水，全聚氟乙烯PFA進(jìn)樣管取樣上機(jī)測定，得超純水中的鈣離子濃度信號值B1 ；(3)稱取超純氨水，加入超純水，稀釋Y倍，得到濃度為4-6%的檢測用的稀氨水樣品， 用5 %的超純硝酸溶液進(jìn)樣，洗凈全聚氟乙烯PFA進(jìn)樣管，待儀器信號穩(wěn)定后，再用上述 4-6%的氨水樣品，取樣，上機(jī)測試，得稀釋后氨水混合液中鈣離子濃度信號值化；(4)如步驟(1)預(yù)先配置好中性的Ippb標(biāo)準(zhǔn)液，在再向該溶液中加入Iml配置好的 4-6%的超純氨水得加入4-6%稀氨水的Ippb的鈣離子標(biāo)準(zhǔn)溶液，通過全聚氟乙烯PFA進(jìn)樣管取樣上機(jī)測試，得鈣離子濃度信號值A(chǔ)2 ；②、計(jì)算 B^lOOO/Ai ；N樣=B2*1000/A2 ； X = Y氺N樣一(Y-I)氺N水；X 最終氨水樣品中鈣濃度； N* 超水中鈣離子含量； N# 稀釋后氨水混合液中鈣離子含量； Y 稀釋的倍數(shù)；三、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)超純氨水中微量鈣離子含量控制在5-100ppt。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超高純氨水中微量鈣離子的檢測方法，其特征在于所述的全聚氟乙烯PFA進(jìn)樣管預(yù)先用5%的超純硝酸水溶液進(jìn)行清洗。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超高純氨水中微量鈣離子的檢測方法，其特征在于所述的超純氨水加入超純水后稀釋的倍數(shù)Y為4-6倍。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種超高純氨水中微量鈣離子的檢測方法，通過對樣品稀釋處理，采用標(biāo)準(zhǔn)液信號比對的測試方法，直接測定超純水和超純氨水稀釋液中的微量鈣離子的濃度值，通過精確計(jì)算，得到產(chǎn)品中微量鈣離子的含量，本發(fā)明消除了系統(tǒng)誤差，提高了方法的精確度。分析工序簡便快捷，數(shù)據(jù)可靠，成本低廉的特點(diǎn)，適合工業(yè)生產(chǎn)中的快速檢測。
文檔編號G01N27/64GK102455321SQ20101057506
公開日2012年5月16日 申請日期2010年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月6日
發(fā)明者曹傳興, 殷建林 申請人:江蘇達(dá)諾爾半導(dǎo)體超純科技有限公司