在電子工業(yè)中,六氟化硫(SF?)作為一種至關(guān)重要的蝕刻和清洗氣體,其質(zhì)量直接影響半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)良率。GB/T 18867-2014標(biāo)準(zhǔn)為此提供了嚴(yán)格的檢測(cè)指南,其中氦離子化氣相色譜法(He-PDHID)被指定為檢測(cè)氧+氬、氮、四氟化碳、一氧化碳、二氧化碳、甲烷等微量雜質(zhì)的關(guān)鍵技術(shù)。該方法基于GB/T 28726—2012標(biāo)準(zhǔn),利用高純氦作為載氣,通過(guò)放電產(chǎn)生高能氦亞穩(wěn)態(tài)原子。當(dāng)樣品氣體進(jìn)入檢測(cè)器時(shí),若其中雜質(zhì)分子的電離能低于氦亞穩(wěn)態(tài)原子的能量,則會(huì)通過(guò)碰撞電離產(chǎn)生離子流,其強(qiáng)度與雜質(zhì)濃度成正比。
由于六氟化硫分子具有極高的電離能,幾乎不參與電離過(guò)程,因此這種方法能夠有效地“屏蔽”掉高濃度的SF?背景干擾,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)痕量雜質(zhì)的精確測(cè)量。GB/T 18867-2014標(biāo)準(zhǔn)附錄A詳細(xì)規(guī)定了預(yù)分離柱(Porapak R)、分析柱(5A分子篩和Porapak R)的配置細(xì)節(jié)、切割閥的應(yīng)用以及標(biāo)準(zhǔn)氣體的配制方法。特別是采用的切割進(jìn)樣技術(shù)是實(shí)現(xiàn)高純度SF?中ppm級(jí)雜質(zhì)準(zhǔn)確定量的重要步驟。當(dāng)不同實(shí)驗(yàn)室或檢測(cè)方法之間出現(xiàn)爭(zhēng)議時(shí),GB/T 28726提供的方法成為最終裁決的標(biāo)準(zhǔn)。這種方法以其高度的靈敏性、選擇性和優(yōu)異的重復(fù)性保證了檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和權(quán)威性,為電子級(jí)六氟化硫的質(zhì)量控制提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。
氦離子化氣相色譜法的高效性和準(zhǔn)確性源于其獨(dú)特的檢測(cè)機(jī)制。首先,高純氦作為載氣,在放電條件下生成高能量的氦亞穩(wěn)態(tài)原子。這些亞穩(wěn)態(tài)原子在遇到雜質(zhì)分子時(shí),如果雜質(zhì)分子的電離能低于氦亞穩(wěn)態(tài)原子的能量,便會(huì)發(fā)生碰撞電離,產(chǎn)生可測(cè)量的離子流。這一過(guò)程不僅有效避免了高濃度SF?的干擾,而且對(duì)于痕量雜質(zhì)的檢測(cè)尤其敏感。此外,該方法還要求使用特定類型的色譜柱,如Porapak R和5A分子篩,以確保對(duì)各種雜質(zhì)成分進(jìn)行有效的分離和檢測(cè)。
在實(shí)際操作中,為了保證檢測(cè)結(jié)果的可靠性和一致性,必須嚴(yán)格按照GB/T 28726—2012標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作。這包括正確配置色譜柱、合理使用切割閥以及準(zhǔn)確配制標(biāo)準(zhǔn)氣體。這些步驟共同作用,確保了即使在復(fù)雜混合物中也能對(duì)目標(biāo)雜質(zhì)進(jìn)行精確的定量分析。此外,當(dāng)面對(duì)不同的檢測(cè)結(jié)果時(shí),GB/T 28726所規(guī)定的仲裁方法提供了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)一步增強(qiáng)了檢測(cè)結(jié)果的可信度。
總之,氦離子化氣相色譜法作為一種先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù),在六氟化硫純度檢測(cè)中展現(xiàn)了其不可替代的重要性。它不僅提高了檢測(cè)的精度和可靠性,也為電子工業(yè)中關(guān)鍵材料的質(zhì)量控制提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,預(yù)計(jì)氦離子化氣相色譜法將在更多領(lǐng)域得到應(yīng)用,并持續(xù)推動(dòng)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。