ICP-MS在半導體行業(yè)的應用
在半導體行業(yè)中，每個工藝流程中引入的雜質(zhì)污染，都有可能造成半導體器件缺陷。
半導體器件的整個制造過程中會用到多種化學品，例如過氧化氫（H2O2）、鹽酸（HCl）、硫酸（H2SO4）等，進行清洗和蝕刻。
| 過氧化氫 | 作為強氧化劑，可用于清洗硅片、去除光刻 |
| 硝酸和氫氟酸混合物 | 混合物用于蝕刻單晶硅和多晶硅 |
| 硫酸與過氧化氫的混合物 | 可用于晶圓加工過程的清洗 |
| 鹽酸 | 用于去除硅片表面的有機和金屬殘留等雜質(zhì) |
隨著半導體器件性能的持續(xù)提高，對雜質(zhì)的控制要求也更加嚴格，所用化學品中的痕量的雜質(zhì)會影響最終產(chǎn)品的性能和產(chǎn)量。國際半導體設備與材料產(chǎn)業(yè)協(xié)會 (SEMI) 發(fā)布了有關(guān)高純試劑性能指標的標準, 規(guī)定絕大多數(shù)雜質(zhì)元素的含量不超過 10 ppt。
所以，制造半導體器件時，需要對清洗和蝕刻硅片過程中使用的化學品中的痕量污染物進行常規(guī)監(jiān)測，必須盡可能地將痕量污染控制在zuidi濃度，ICP-MS 就是普遍采用的一種監(jiān)測工具。
而測試過程中的等離子體、溶劑和基質(zhì)的多原子離子的干擾會導致背景信號升高、質(zhì)譜重疊，一些質(zhì)量較輕的元素處于痕量水平時難以被測量到，使分析測定困難。
利用低溫等離子體和碰撞/反應池等方法可以解決這一背景干擾的問題。
針對ICP-MS開發(fā)的碰撞/反應池，能夠通過化學反應去除特定干擾，使一些分析難題得以解決。
在反應池中，氫氣 (H2 ) 和氧氣 (O2 )常被用作反應氣。
分析物或干擾物在反應池中與某一反應氣發(fā)生反應，生成一個新質(zhì)量數(shù)的產(chǎn)物離子，通過這種質(zhì)量轉(zhuǎn)移或者原位質(zhì)量的方法，避開原質(zhì)量數(shù)的干擾。
例如
在H2原位質(zhì)量模式下測定硅：
在 m/z 28 處對主要的 Si 同位素產(chǎn)生干擾的14N2 + 和 12C16O+ 容易與 H2進行反應，但 Si+ 卻不與 H2進行反應。于是，N2+ 和 CO+ 干擾通過反應被去除，而 28Si+ 能不受干擾地以原位質(zhì)量進行測定：
在H2質(zhì)量轉(zhuǎn)移模式下測定氯 Cl：
16O18O1H+在 m/z 35 處對主要 Cl 同位素產(chǎn)生多原子干擾。這種 O2H+ 重疊的干擾可以通過測量 Cl 加氫反應的產(chǎn)物離子 ClH2+ 來有效去除。如下圖所示，Cl 與 H2反應氣進行連續(xù)反應后生成產(chǎn)物離子：
氫氣發(fā)生器——反應池的氣體供應
在安捷倫上海實驗室，有一臺Peak的Precision Trace氫氣發(fā)生器為8900 ICP-MS Triple Quad的反應池提供滿足要求的氫氣，目前在實驗室已連續(xù)工作多年，且一直狀態(tài)良好。
Peak Precision Trace氫氣發(fā)生器體積小巧緊湊，可節(jié)省寶貴的實驗室空間，外觀采用高顏值 “極簡風" 設計，綠色主題色與Peak品牌重視并一直秉承的環(huán)保理念呼應，為實驗室提供可靠氫氣來源的同時減少碳排放。
畢克氣體Precision系列氫氣發(fā)生器專為實驗室應用而設計，將便捷性和可靠性融入可堆疊、模塊化及小巧化的設計之中。根據(jù)客戶的用氣需求，通過電解水現(xiàn)場生產(chǎn)氫氣，提供純度高達99.9999%，流量100-1200cc/min的氫氣。
Precision Trace系列氫氣發(fā)生器采用PSA等技術(shù)有效去除水分，保證了氫氣的純度與品質(zhì)。相比于鋼瓶，氣體發(fā)生器是更安全、可靠而且方便的供氣方案。
使用氣體發(fā)生器的安全性與方便性
與傳統(tǒng)的鋼瓶相比，使用氣體發(fā)生器供應氫氣有其不容忽視的優(yōu)勢。
氫氣發(fā)生器現(xiàn)場生產(chǎn)氫氣，根據(jù)客戶需求，即開即用，大大減少了等待鋼瓶安裝或定期更換鋼瓶造成的人力、時間成本。
鋼瓶中儲存大量的高壓氣體，如果迅速釋放到實驗室環(huán)境中，會造成安全隱患。尤其是使用氫氣鋼瓶時，還存在額外的爆炸風險。一旦空氣中的氫氣的含量達到4.1%（按體積濃度計），會達到氫氣的爆炸下限，而引發(fā)危險。
氫氣發(fā)生器可提供一種安全的替代方案，無需大量儲存高壓氣體就可產(chǎn)生足夠的氫氣來供應多種應用。
除此之外，在氫氣安全上，發(fā)生器內(nèi)部有檢漏、壓力異常報警等功能，還可安裝氫氣探測器（可選）。因此，如果發(fā)生氫氣泄漏，整個系統(tǒng)會自動停止，以確保安全。
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