ICP-MS可適用于ppt級的元素和亞ppt級的元素分析,因此常用于半導體行業,分析超痕量的雜質。如下介紹主要的影響因素。
儀器運行環境
半導體設備中出現污染,會使產品性能惡化。堿金屬、堿土金屬造成的污染降低擊穿電壓,過渡金屬造成的污染縮短載流子壽命,增加暗電流。因此必須控制污染。但是,這些污染存在于大氣中各個角落,所以通過ICP-MS檢測的樣品必須特別注意不要受這些污染影響。最好的方法是在潔凈室進行檢測。
ICP-MS在潔凈室內使用,其前級真空泵最好放置在潔凈室外部,只將儀器主機放置在潔凈室。用于冷卻儀器的空氣從外流到內,并從上部的排風管排出,使灰塵粒子被控制在最小值。潔凈室的潔凈度常用空氣只微粒子來表示。1000級表示直徑>0.5μm的粒子≤1000個/立方英尺。一般大氣中為100萬級。為保證10~1級的潔凈度,潔凈室內部的空氣流通盡量采用高架回風,是室內的空氣可以向下流通。配置樣品和標準溶液時需在100級以下的通風櫥內進行,一般此類通風櫥會在頂部再增加一級過濾FFU,以此來保證作業過程中的潔凈度。
樣品引入系統/接口
為避免污染,上海精宏提醒您,必須特別注意樣品引入系統的選擇和清潔。用于檢測半導體樣品的樣品引入系統、接口于其他樣品檢測不同,相關配置如下。
霧化器,蠕動泵管有時會造成極微量污染,進行超微量檢測是適用于自吸進樣。自吸進樣時,霧化器使用同心霧化器、交叉霧化器或微流霧化器。
接口,一般ICP-MS7700S有兩種接口(Ni、Pt),都可以用于半導體樣品檢測。使用Ni錐接口時,Ni的背景檢出限為50ppt左右。而Pt錐接口可以對很多酸有耐受性,適合超純酸的檢測。
某些元素具有記憶效應,這些元素的氧化物易留在接口上,如Ca、Al、Si、U、Th和稀土元素等。這些記憶效應可以通過在2%的硝酸中浸泡去除。但是,有時需要沾有氧化鋁懸濁液的棉簽進行擦拭去除。
樣品引入系統/接口的清洗
如果長時間在空氣中放置可能會有污染,所以使用前用超純水充分清洗。另外,清洗時必須戴手套。