行業(yè)標準電子工業(yè)用高純硝酸中痕量雜質元素含量的測定電感

1、電感行業(yè)標準電子工業(yè)用高純硝酸中痕量雜質元素含量的測定耦合等離子體質譜法（討論稿）編制說明工作簡況項目的必要性簡述1項目背景和立項意義近年來隨著極大規(guī)模集成電路產業(yè)的發(fā)展，高純硝酸的使用范圍越來越廣，使用量 也越來越大，集成電路產業(yè)對硝酸的純度要求也越來越高。高純硝酸作為清洗半導體材 料的重要原料，其陽離子含量如鈉、鎂、鋁、鉀、鈣、銘、鐵、鍥、銅、鉆、鋅、錫、 鈦、銳、鉛、鋰、鈕等會對半導體材料的品質造成嚴重的影響。目前國內生產硝酸的廠 家很多，且產能也在不斷的擴大，但每個廠家對硝酸的技術指標規(guī)定不統(tǒng)一，執(zhí)行標準 也不一致，已不能滿足極大規(guī)模集成電路產業(yè)發(fā)展的需求，因此，急需建立一個適用于 集

2、成電路產業(yè)用高純硝酸雜質元素檢測的技術標準和檢測方法標準，促使國內企業(yè)提高高純硝酸的產品質量，統(tǒng)一高純硝酸的技術規(guī)格和檢測標準， 為高純硝酸的生產、銷售、 采購及使用提供參考依據，對促進我國極大規(guī)模集成電路產業(yè)發(fā)展具有重要的意義。目前國外先進標準有目前國外先進標準有SEMI C35-0708 Specifications andGuideline for Nitric Acid，國內標準有 GB/T 337.1-2014工業(yè)硝酸 濃硝酸、GB/T 337.2-2014工業(yè)硝酸 稀硝酸、GB/T 626-2006化學試劑 硝酸，這些標準 中規(guī)定的技術規(guī)格較低，已不能滿足國內極大規(guī)模集成電路產業(yè)發(fā)

3、展的需求。2任務來源根據中國有色金屬工業(yè)協(xié)會 關于下達2019年第一批協(xié)會標準制修訂計劃的通知 （中色協(xié)科字201917號）的要求，電子工業(yè)用高純硝酸中痕量雜質元素含量的測定 電感耦合等離子體質譜法由青海黃河上游水電開發(fā)有限責任公司新能源分公司牽頭負 責起草，計劃編號：2019-009-T/CNIA ,要求于2020年完成。3標準項目編制單位簡況青海黃河上游水電開發(fā)有限責任公司新能源分公司為青海黃河上游水電開發(fā)有限 責任公司的內部核算單位，負責電子級多晶硅項目的生產運營、市場銷售及技術研發(fā)管 理，目前公司已建成年產2500噸電子級多晶硅的改良西門子法工藝生產線。我公司實驗室為CNASX可實驗室

4、，實驗室總建筑面積1543平方米，實驗室由公共服務區(qū)和10個功能實驗室組成，實驗室嚴格按照 SEMI標準設計，按照ISO 4、ISO 5、 ISO 8級標準建設了 10個潔凈檢測室。具有多種先進的測試手段和檢測能力，積累了豐 富的生產和研究經驗。設備力量雄厚，測試經驗豐富，2018年11月被授予“青海省新能源材料與技術重點實驗室”。多年來我們承擔了工信部關于多晶硅行業(yè)準入測評 過程中幾十家企業(yè)的硅材料產品樣本的檢測工作，工信部“十一五”電子信息產業(yè)發(fā)展 基金多晶硅生產副產物循環(huán)利用技術研發(fā)及產業(yè)化項目的研發(fā)工作，國家科技重大 專項極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝（02專項）電子級多晶硅材料研

5、發(fā)項目， 是目前國內唯一一家實現電子級多晶硅國產化銷售且產品應用于集成電路行業(yè)的多品 硅企業(yè)。分公司先后參加了多項國家標準、行業(yè)標準和協(xié)會標準的編制工作，具備了本標準 編制及相關實驗條件和分析能力。4主要工作過程接到行業(yè)標準制定計劃任務后，在全國有色金屬標準化技術委員會的組織下，青海黃河上游水電開發(fā)有限責任公司新能源分公司成立了協(xié)會標準電子工業(yè)用高純硝酸中痕量雜質元素含量的測定電感耦合等離子體質譜法編制組，確定了編制組成員的任務分工和實驗計劃。編制組開展了相關國內外資料、標準的整理和研討工作。同時組織 相關技術人員進行了大量高純硝酸中痕量雜質元素含量的實驗工作，結合實際情況和具體的實驗結果，對

6、擬定制定標準所涉及的內容、范圍、適用性、可操作性、科學性等內 容進行了認真研討、論證和改進。通過試驗，初步確立了方法標準的技術要素、儀器參 數和性能指標等。自2019年1月編制組組織分析技術人員開展了大量的高純硝酸中痕量雜質元素含 量的測定實驗研究工作，對標準文本做了多次修改，2019年6月編制完成電子工業(yè)用 高純硝酸中痕量雜質元素含量的測定電感耦合等離子體質譜法討論稿。二標準編制原則和確定標準主要內容1編制原則本標準按照GB/T 1.1-2009標準化工作導則 第1部分：標準的結構和編寫和 GB/T 20001.4-2001標準編寫規(guī)則 第4部分：化學分析方法的要求進行編寫。標準 中簡述了方

7、法原理，確定了所用試劑、采樣要求、分析操作步驟、數據處理、以及分析 方法評價（RSD等技術內容。2標準主要內容說明2標準題目的確定本標準的題目完全能夠高度概括標準主旨和中心，能夠反映出硝酸中痕量雜質元素的測定分析方法標準的作用。范圍本標準規(guī)定了電子工業(yè)用高純硝酸中痕量雜質元素的電感耦合等離子體質譜儀測 定方法。本標準規(guī)定了電子工業(yè)用高純硝酸中痕量雜質元素含量的范圍為* 。方法提要在電感耦合等離子體質譜儀（ICP-MS上采用標準工作曲線法測定試樣中的痕量雜 質元素含量。試劑多元素混合標準溶液多元素混合標準溶液濃度為10g/ml ,稀釋至100 n g/L待用。高純硝酸硝酸含量60%70%,各雜質

8、元素濃度小于10 ng/mLo氣體高純氮氣、高純氮氣，純度不低于 99.999%。純水符合GB/T 11446.1規(guī)定的EW-I級電子級純水。10%（V/V）硝酸取50mL高純硝酸（2.4.2 ）到洗凈的500mL PFA材質的細口瓶中，用純水（2.4.4 ）稀釋到500mL混勻，冷卻至室溫。儀器、設備電感耦合等離子體質譜儀（ICP-MS）:配有耐硝酸的進樣系統(tǒng)和柏錐。移液管（槍及槍頭）：10仙l100/和100卜l1000口。容量瓶：容積為100ml,材質為四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醴共聚物（PFA分析步驟硝酸樣品制備稱取10g硝酸樣品至洗凈的100mL PFA材質的容量瓶中，用純水（2.4

9、.4 ）稀釋至刻度，待測工作曲線標液的制備（0g/L, 1.0pg/L, 3 仙 g/L , 5 仙 g/L , 10g/L） 在4個洗凈的100mLPFAM質的容量瓶中加入 1mL 3mL 5mL 10mL的標液（4.1 ）, 用硝酸（4.5）定容至刻度，搖勻，余下的硝酸作為曲線的零點，即 0pg/L。注：工作曲線濃度范圍和標準溶液點數可根據各儀器的狀況及所測樣品的等級（電 子H、I級，超純H、I級）不同酌情改變。測定按電感耦合等離子體質譜儀（ICP-MS操作規(guī)程打開儀器，待儀器穩(wěn)定后， 將工作曲線標準溶液和待測試樣溶液依次進樣測定，以雜質元素濃度為橫坐標，對應的 響應值為縱坐標繪制工作曲線

10、。根據所測試樣溶液響應值，從工作曲線上查得各雜質元 素的濃度。結果計算(1)雜質元素含量的質量分數以 計，數值以pg/kg表示，按公式（1）計算：m 10，式中：Px 從工作曲線查得的試驗溶液中各陽離子濃度的數值，單位為微克每千克（g g/kg ）;00 從工作曲線查得的空白試驗溶液中各陽離子濃度的數值，單位為微克每千克（1 g/kg ）所移取試料質量的數值，單位為克（g）0方法的精密度驗證重復性限再現性限試驗報告試驗報告應包含以下內容：a）樣品名稱、規(guī)格和編號；b）儀器型號；c）測試環(huán)境；d）測試結果；e）本標準編號；f）操作者、測試日期、測試單位。三、標準水平分析通過文獻檢索，網上查詢，國

11、內還沒有專門針對用于集成電路產業(yè)用電子工業(yè)用高純硝酸中痕量雜質元素含量的測定電感耦合等離子體質譜法標準。四 與現行相關法律、法規(guī)、規(guī)章及相關標準，特別是強制性標準的協(xié)調性本標準屬于高純硝酸中痕量雜質元素含量的化學分析方法標準，與現行法律、法規(guī) 和相關標準相協(xié)調、無沖突。本標準屬于首次制定標準。五重大分歧意見的處理經過和依據編制組根據起草前確定的編制原則進行了標準起草，標準起草小組前期進行了充分 的準備和調研，并做了大量調查論證、信息分析和實驗工作，在主要技術內容上，行業(yè) 內取得了較為一致的意見，標準起草過程中未發(fā)生重大分歧意見。六、標準作為強制性標準或推薦性標的建議及其理由標準為高純硝酸中痕量

12、雜質元素含量測定的化學分析方法標準，適用于硝酸中痕量雜質元素含量分析的一般性通用要求，建議本標準作為推薦性協(xié)會標準發(fā)布實施七、貫徹標準的要求和措施建議（包括組織措施、技術措施、過渡辦法等內容）本標準為集成電路產業(yè)用高純硝酸雜質元素檢測化學分析方法標準之一，為使標準能更好地發(fā)揮作用，提高生產高純硝酸企業(yè)的產品質量水平。建議針對標準電子工業(yè) 用高純硝酸中痕量雜質元素含量的測定電感耦合等離子體質譜法制定切實可行的貫徹措施，使各相關單位的質檢部門充分掌握標準中所規(guī)定的檢測方法，讓標準在高純硝 酸的生產和應用過程中得以廣泛推廣。同時，對標準執(zhí)行情況進行跟蹤調查，及時發(fā)現 標準執(zhí)行中的問題，不斷修改完善，提升標準水平，提高標準的科學性、合理性、協(xié)調 性和可操作性。八、代替或廢