【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于湿电子化学品，具体涉及一种电子级氢氟酸金属杂质的检测方法。
技术介绍
1、电子氢氟酸也叫超净高纯氢氟酸，是集成电路(ic)和分立器件制作过程中的关键基础化工材料之一，随着我国集成电路行业的蓬勃发展，对电子级氢氟酸的数量和质量需求都在增加。质量方面，单项金属离子杂质含量已做到＜10ppt（1ppt=10-12），未来将做到＜1ppt甚至ppq（1ppq=10-15），与此同时，检测能力也要不断提升。
2、对超微量杂质的检测最常用的方法是电感耦合等离子体-质谱法（icp-ms），基本原理是利用高温氩等离子体生成正电荷离子，在高温等离子体中，样品气溶胶首先蒸发变成干的颗粒，然后解离成基态的原子，并进一步获得能量，失去电子，生成带正电荷的离子，再被传输到质谱仪中进行检测和测量。其难点是，基体浓度过高、而待测离子浓度太低。
3、目前电子级氢氟酸金属杂质检测一般是直接进样或稀释后进样，检出限（mdl）最低做到5ppt，再继续降低已很困难，这将阻碍超净高纯氢氟酸的进一步研发。根据美国epa规定，检出限是能够检测出特定分析物的最低浓度值，在测定mdl时，最少测定七个重复的低浓度加标样品，加标的浓度要适宜，一般为预期mdl值的1-5倍，并接照给定分析方法的全过程进行处理和测定。mdl的计算公式如下：
4、mdl=s×t(n-1,1-a=0.99)
5、式中：n=重复测定次数， s=n次测定值的标准偏差， t=自由度为n-1时的t值(可查表得到)，1-a为置信水平。
6、当前
7、专利cn114993802a公开了一种电子级氢氟酸中有机物杂质含量的测试方法：采用低温蒸发、高纯氮气吹扫除去电子级氢氟酸样品中的大量氟化氢，对样品进行浓缩，然后用超纯水对浓缩样品进行稀释，进一步降低样品中的酸度和氢氟酸含量；将前处理后的电子级氢氟酸水样采用灵敏度高的总有机碳分析仪进行检测，从而得到电子级氢氟酸中的有机物的含量。其对本申请没有启示或教导作用。
技术实现思路
1、为克服以上缺点，本申请专利技术人通过多次分析与验证，找到一种电子级氢氟酸金属杂质的检测方法，其检出限达到1ppt,具体技术方案包括以下步骤：
2、s1，样品预处理：将电子级氢氟酸样品液加热蒸干，再用超纯硝酸溶解，配以超纯水制得含2-5%硝酸的测试样液；另取一份与上述超纯硝酸质量相同的超纯硝酸，用超纯水稀释制得含2-5%硝酸的参比液；
3、s2，配制标准工作液：将一定浓度的多元素混标液与超纯水按不同比例混合，制得不同浓度的标准工作液，所述不同浓度呈梯度分布；
4、s3，绘制标准曲线：将s2所得标准工作液用icp-ms检测，根据各金属元素强度值与标准工作液中浓度对应关系绘制标准曲线；
5、s4，检测：将s1所得测试样液、参比液分别用icp-ms检测，各金属元素强度值在s3的标准曲线上查得对应元素浓度值；
6、s5，计算：样品液中某一金属元素浓度=（测试样液浓度×测试样液重量-参比液浓度×参比液重量）÷样品液重量。
7、所述超纯硝酸的单项金属杂质含量均＜10ppt，所述超纯水在25℃时电阻＞18.2mω。
8、所述步骤s1-s4所用容器和移液管均为耐腐蚀的pfa材质，每一个测试液用icp-ms测试不少于3次，取平均值。
9、所述步骤s1中，将电子级氢氟酸样品液加热蒸干，温度在80-100℃，处于亚沸状态，应杜绝沸腾以免金属元素损失。
10、所述步骤s3与s4中，icp-ms设定参数基本一致，入射功率1.0-1.5 kw，采样深度4-8 mm，等离子体流量15l/min , 辅助气流量0.9-1.4l/min , 载气流量0.5-0.9l/min。
11、进一步地，所述步骤s1中样品液蒸干再溶解可以重复一次，进一步降低测试样液中氢氟酸的含量。
12、进一步地，因为锡、铅、锌、铋、锑等金属元素易挥发，加热蒸发会导致金属元素损失，可在步骤s1加热蒸发前向样品液中添加微量络合剂，络合剂纯度＞99.99%，络合剂阻止金属元素挥发，与此同时，在参比液中加入等量的络合剂，以便后续计算时扣除络合剂引入的金属元素成分。络合剂优选为edta、dtpa、三乙醇胺中的至少一种，加入量为样品液重量的0.001-0.1%。
13、本专利技术的有益效果为：电子级氢氟酸样品液中氢氟酸浓度较高，即使稀释数倍溶液中仍有大量的氟离子（f-），若直接用icp-ms测试，在离子炬外围温度较低处，氟离子会失去电子成为活性较高的氟原子，再与金属离子结合为双原子正离子mf+（m为金属元素）。取样锥和截取锥主要从离子炬中心采样，但也难免有炬焰外围的成分被采取，mf+与m+的质荷比明显不同，被质谱仪判定为不同的元素，也正因于此，金属元素m的检测结果发生偏差。而硝酸是icp-ms首选酸，在离子炬中不增加多原子离子，也不导致金属元素检测结果发生偏差。本专利技术将氢氟酸先蒸干再用硝酸溶解，使得溶液中不含氟离子，从而避免氟离子对测试结果的干扰，进而实现较小的标准差和较低的检出限。
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1.一种电子级氢氟酸金属杂质的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的电子级氢氟酸金属杂质的检测方法，其特征在于，所述步骤S1中，将电子级氢氟酸样品液加热蒸干，温度在80-100℃，处于亚沸状态。
3.根据权利要求1所述的电子级氢氟酸金属杂质的检测方法，其特征在于，所述步骤S3与S4中，ICP-MS设定参数一致，入射功率1.0-1.5kW，采样深度4-8mm，等离子体流量15L/min,辅助气流量0.9-1.4L/min ,载气流量0.5-0.9L/min。
4.根据权利要求1所述的电子级氢氟酸金属杂质的检测方法，其特征在于，所述步骤S1中，加热蒸发前向样品液中添加络合剂，络合剂纯度＞99.99%。
5.根据权利要求4所述的电子级氢氟酸金属杂质的检测方法，其特征在于，所述络合剂为EDTA、DTPA、三乙醇胺中的至少一种。
6.根据权利要求4所述的电子级氢氟酸金属杂质的检测方法，其特征在于，所述络合剂加入量为样品液重量的0.001-0.1%。
7.根据权利要求4所述的电子级氢氟酸金属杂质的
8.根据权利要求1所述的电子级氢氟酸金属杂质的检测方法，其特征在于，所述超纯硝酸金属杂质含量＜10ppt，所述超纯水在25℃时电阻＞18.2MΩ。
...【技术特征摘要】
1.一种电子级氢氟酸金属杂质的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的电子级氢氟酸金属杂质的检测方法，其特征在于，所述步骤s1中，将电子级氢氟酸样品液加热蒸干，温度在80-100℃，处于亚沸状态。
3.根据权利要求1所述的电子级氢氟酸金属杂质的检测方法，其特征在于，所述步骤s3与s4中，icp-ms设定参数一致，入射功率1.0-1.5kw，采样深度4-8mm，等离子体流量15l/min,辅助气流量0.9-1.4l/min ,载气流量0.5-0.9l/min。
4.根据权利要求1所述的电子级氢氟酸金属杂质的检测方法，其特征在于，所述步骤s1中，加热蒸发前向样品液中...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨华春，李凌云，闫春生，堵莎莎，薛峰峰，
申请(专利权)人：河南省氟基新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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