行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)電子工業(yè)用高純硝酸中痕量雜質(zhì)元素含量的測(cè)定電感

1、電感行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)電子工業(yè)用高純硝酸中痕量雜質(zhì)元素含量的測(cè)定耦合等離子體質(zhì)譜法（討論稿）編制說(shuō)明工作簡(jiǎn)況項(xiàng)目的必要性簡(jiǎn)述1項(xiàng)目背景和立項(xiàng)意義近年來(lái)隨著極大規(guī)模集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，高純硝酸的使用范圍越來(lái)越廣，使用量 也越來(lái)越大，集成電路產(chǎn)業(yè)對(duì)硝酸的純度要求也越來(lái)越高。高純硝酸作為清洗半導(dǎo)體材 料的重要原料，其陽(yáng)離子含量如鈉、鎂、鋁、鉀、鈣、銘、鐵、鍥、銅、鉆、鋅、錫、 鈦、銳、鉛、鋰、鈕等會(huì)對(duì)半導(dǎo)體材料的品質(zhì)造成嚴(yán)重的影響。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)硝酸的廠(chǎng) 家很多，且產(chǎn)能也在不斷的擴(kuò)大，但每個(gè)廠(chǎng)家對(duì)硝酸的技術(shù)指標(biāo)規(guī)定不統(tǒng)一，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) 也不一致，已不能滿(mǎn)足極大規(guī)模集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，因此，急需建立一個(gè)適用于 集

2、成電路產(chǎn)業(yè)用高純硝酸雜質(zhì)元素檢測(cè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)，促使國(guó)內(nèi)企業(yè)提高高純硝酸的產(chǎn)品質(zhì)量，統(tǒng)一高純硝酸的技術(shù)規(guī)格和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)， 為高純硝酸的生產(chǎn)、銷(xiāo)售、 采購(gòu)及使用提供參考依據(jù)，對(duì)促進(jìn)我國(guó)極大規(guī)模集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要的意義。目前國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)有目前國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)有SEMI C35-0708 Specifications andGuideline for Nitric Acid，國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)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(xué)試劑 硝酸，這些標(biāo)準(zhǔn) 中規(guī)定的技術(shù)規(guī)格較低，已不能滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)極大規(guī)模集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)

3、展的需求。2任務(wù)來(lái)源根據(jù)中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì) 關(guān)于下達(dá)2019年第一批協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃的通知 （中色協(xié)科字201917號(hào)）的要求，電子工業(yè)用高純硝酸中痕量雜質(zhì)元素含量的測(cè)定 電感耦合等離子體質(zhì)譜法由青海黃河上游水電開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司新能源分公司牽頭負(fù) 責(zé)起草，計(jì)劃編號(hào)：2019-009-T/CNIA ,要求于2020年完成。3標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目編制單位簡(jiǎn)況青海黃河上游水電開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司新能源分公司為青海黃河上游水電開(kāi)發(fā)有限 責(zé)任公司的內(nèi)部核算單位，負(fù)責(zé)電子級(jí)多晶硅項(xiàng)目的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)、市場(chǎng)銷(xiāo)售及技術(shù)研發(fā)管 理，目前公司已建成年產(chǎn)2500噸電子級(jí)多晶硅的改良西門(mén)子法工藝生產(chǎn)線(xiàn)。我公司實(shí)驗(yàn)室為CNASX可實(shí)驗(yàn)室

4、，實(shí)驗(yàn)室總建筑面積1543平方米，實(shí)驗(yàn)室由公共服務(wù)區(qū)和10個(gè)功能實(shí)驗(yàn)室組成，實(shí)驗(yàn)室嚴(yán)格按照 SEMI標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，按照ISO 4、ISO 5、 ISO 8級(jí)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)了 10個(gè)潔凈檢測(cè)室。具有多種先進(jìn)的測(cè)試手段和檢測(cè)能力，積累了豐 富的生產(chǎn)和研究經(jīng)驗(yàn)。設(shè)備力量雄厚，測(cè)試經(jīng)驗(yàn)豐富，2018年11月被授予“青海省新能源材料與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”。多年來(lái)我們承擔(dān)了工信部關(guān)于多晶硅行業(yè)準(zhǔn)入測(cè)評(píng) 過(guò)程中幾十家企業(yè)的硅材料產(chǎn)品樣本的檢測(cè)工作，工信部“十一五”電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展 基金多晶硅生產(chǎn)副產(chǎn)物循環(huán)利用技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目的研發(fā)工作，國(guó)家科技重大 專(zhuān)項(xiàng)極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝（02專(zhuān)項(xiàng)）電子級(jí)多晶硅材料研

5、發(fā)項(xiàng)目， 是目前國(guó)內(nèi)唯一一家實(shí)現(xiàn)電子級(jí)多晶硅國(guó)產(chǎn)化銷(xiāo)售且產(chǎn)品應(yīng)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(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)的編制工作，具備了本標(biāo)準(zhǔn) 編制及相關(guān)實(shí)驗(yàn)條件和分析能力。4主要工作過(guò)程接到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定計(jì)劃任務(wù)后，在全國(guó)有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)的組織下，青海黃河上游水電開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司新能源分公司成立了協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)電子工業(yè)用高純硝酸中痕量雜質(zhì)元素含量的測(cè)定電感耦合等離子體質(zhì)譜法編制組，確定了編制組成員的任務(wù)分工和實(shí)驗(yàn)計(jì)劃。編制組開(kāi)展了相關(guān)國(guó)內(nèi)外資料、標(biāo)準(zhǔn)的整理和研討工作。同時(shí)組織 相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行了大量高純硝酸中痕量雜質(zhì)元素含量的實(shí)驗(yàn)工作，結(jié)合實(shí)際情況和具體的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)

6、擬定制定標(biāo)準(zhǔn)所涉及的內(nèi)容、范圍、適用性、可操作性、科學(xué)性等內(nèi) 容進(jìn)行了認(rèn)真研討、論證和改進(jìn)。通過(guò)試驗(yàn)，初步確立了方法標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要素、儀器參 數(shù)和性能指標(biāo)等。自2019年1月編制組組織分析技術(shù)人員開(kāi)展了大量的高純硝酸中痕量雜質(zhì)元素含 量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)研究工作，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)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(zhì)元素含量的測(cè)定電感耦合等離子體質(zhì)譜法討論稿。二標(biāo)準(zhǔn)編制原則和確定標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容1編制原則本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T 1.1-2009標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫(xiě)和 GB/T 20001.4-2001標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)規(guī)則 第4部分：化學(xué)分析方法的要求進(jìn)行編寫(xiě)。標(biāo)準(zhǔn) 中簡(jiǎn)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(shù)據(jù)處理、以及分析 方法評(píng)價(jià)（RSD等技術(shù)內(nèi)容。2標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容說(shuō)明2標(biāo)準(zhǔn)題目的確定本標(biāo)準(zhǔn)的題目完全能夠高度概括標(biāo)準(zhǔn)主旨和中心，能夠反映出硝酸中痕量雜質(zhì)元素的測(cè)定分析方法標(biāo)準(zhǔn)的作用。范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電子工業(yè)用高純硝酸中痕量雜質(zhì)元素的電感耦合等離子體質(zhì)譜儀測(cè) 定方法。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電子工業(yè)用高純硝酸中痕量雜質(zhì)元素含量的范圍為* 。方法提要在電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS上采用標(biāo)準(zhǔn)工作曲線(xiàn)法測(cè)定試樣中的痕量雜 質(zhì)元素含量。試劑多元素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液多元素混合標(biāo)準(zhǔn)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(zhì)

8、元素濃度小于10 ng/mLo氣體高純氮?dú)狻⒏呒兊獨(dú)?，純度不低?99.999%。純水符合GB/T 11446.1規(guī)定的EW-I級(jí)電子級(jí)純水。10%（V/V）硝酸取50mL高純硝酸（2.4.2 ）到洗凈的500mL PFA材質(zhì)的細(xì)口瓶中，用純水（2.4.4 ）稀釋到500mL混勻，冷卻至室溫。儀器、設(shè)備電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）:配有耐硝酸的進(jìn)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(zhì)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(chēng)取10g硝酸樣品至洗凈的100mL PFA材質(zhì)的容量瓶中，用純水（2.4

9、.4 ）稀釋至刻度，待測(cè)工作曲線(xiàn)標(biāo)液的制備（0g/L, 1.0pg/L, 3 仙 g/L , 5 仙 g/L , 10g/L） 在4個(gè)洗凈的100mLPFAM質(zhì)的容量瓶中加入 1mL 3mL 5mL 10mL的標(biāo)液（4.1 ）, 用硝酸（4.5）定容至刻度，搖勻，余下的硝酸作為曲線(xiàn)的零點(diǎn)，即 0pg/L。注：工作曲線(xiàn)濃度范圍和標(biāo)準(zhǔn)溶液點(diǎn)數(shù)可根據(jù)各儀器的狀況及所測(cè)樣品的等級(jí)（電 子H、I級(jí)，超純H、I級(jí)）不同酌情改變。測(cè)定按電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS操作規(guī)程打開(kāi)儀器，待儀器穩(wěn)定后， 將工作曲線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)溶液和待測(cè)試樣溶液依次進(jìn)樣測(cè)定，以雜質(zhì)元素濃度為橫坐標(biāo)，對(duì)應(yīng)的 響應(yīng)值為縱坐標(biāo)繪制工作曲線(xiàn)

10、。根據(jù)所測(cè)試樣溶液響應(yīng)值，從工作曲線(xiàn)上查得各雜質(zhì)元 素的濃度。結(jié)果計(jì)算(1)雜質(zhì)元素含量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)以 計(jì)，數(shù)值以pg/kg表示，按公式（1）計(jì)算：m 10，式中：Px 從工作曲線(xiàn)查得的試驗(yàn)溶液中各陽(yáng)離子濃度的數(shù)值，單位為微克每千克（g g/kg ）;00 從工作曲線(xiàn)查得的空白試驗(yàn)溶液中各陽(yáng)離子濃度的數(shù)值，單位為微克每千克（1 g/kg ）所移取試料質(zhì)量的數(shù)值，單位為克（g）0方法的精密度驗(yàn)證重復(fù)性限再現(xiàn)性限試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包含以下內(nèi)容：a）樣品名稱(chēng)、規(guī)格和編號(hào)；b）儀器型號(hào)；c）測(cè)試環(huán)境；d）測(cè)試結(jié)果；e）本標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)；f）操作者、測(cè)試日期、測(cè)試單位。三、標(biāo)準(zhǔn)水平分析通過(guò)文獻(xiàn)檢索，網(wǎng)上查詢(xún)，國(guó)

11、內(nèi)還沒(méi)有專(zhuān)門(mén)針對(duì)用于集成電路產(chǎn)業(yè)用電子工業(yè)用高純硝酸中痕量雜質(zhì)元素含量的測(cè)定電感耦合等離子體質(zhì)譜法標(biāo)準(zhǔn)。四 與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，特別是強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)性本標(biāo)準(zhǔn)屬于高純硝酸中痕量雜質(zhì)元素含量的化學(xué)分析方法標(biāo)準(zhǔn)，與現(xiàn)行法律、法規(guī) 和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相協(xié)調(diào)、無(wú)沖突。本標(biāo)準(zhǔn)屬于首次制定標(biāo)準(zhǔn)。五重大分歧意見(jiàn)的處理經(jīng)過(guò)和依據(jù)編制組根據(jù)起草前確定的編制原則進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)起草，標(biāo)準(zhǔn)起草小組前期進(jìn)行了充分 的準(zhǔn)備和調(diào)研，并做了大量調(diào)查論證、信息分析和實(shí)驗(yàn)工作，在主要技術(shù)內(nèi)容上，行業(yè) 內(nèi)取得了較為一致的意見(jiàn)，標(biāo)準(zhǔn)起草過(guò)程中未發(fā)生重大分歧意見(jiàn)。六、標(biāo)準(zhǔn)作為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)或推薦性標(biāo)的建議及其理由標(biāo)準(zhǔn)為高純硝酸中痕量

12、雜質(zhì)元素含量測(cè)定的化學(xué)分析方法標(biāo)準(zhǔn)，適用于硝酸中痕量雜質(zhì)元素含量分析的一般性通用要求，建議本標(biāo)準(zhǔn)作為推薦性協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布實(shí)施七、貫徹標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議（包括組織措施、技術(shù)措施、過(guò)渡辦法等內(nèi)容）本標(biāo)準(zhǔn)為集成電路產(chǎn)業(yè)用高純硝酸雜質(zhì)元素檢測(cè)化學(xué)分析方法標(biāo)準(zhǔn)之一，為使標(biāo)準(zhǔn)能更好地發(fā)揮作用，提高生產(chǎn)高純硝酸企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量水平。建議針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)電子工業(yè) 用高純硝酸中痕量雜質(zhì)元素含量的測(cè)定電感耦合等離子體質(zhì)譜法制定切實(shí)可行的貫徹措施，使各相關(guān)單位的質(zhì)檢部門(mén)充分掌握標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的檢測(cè)方法，讓標(biāo)準(zhǔn)在高純硝 酸的生產(chǎn)和應(yīng)用過(guò)程中得以廣泛推廣。同時(shí)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行情況進(jìn)行跟蹤調(diào)查，及時(shí)發(fā)現(xiàn) 標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行中的問(wèn)題，不斷修改完善，提升標(biāo)準(zhǔn)水平，提高標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性、合理性、協(xié)調(diào) 性和可操作性。八、代替或廢