濕電子化學(xué)品指為微電子、光電子濕法工藝(主要包括濕法刻蝕、清洗、顯影、互聯(lián)等)制程中使用的各種電子化工材料。按用途可分為通用化學(xué)品(又稱超凈高純試劑)和功能性化學(xué)品(以光刻膠配套試劑為代表)。
其中超凈高純試劑需求量占比達(dá)88%,占比的依次是,硫酸、雙氧水、氨水、氫氟酸、異丙醇、硝酸以及磷酸;功能性化學(xué)品占比達(dá)12%,占比依次是,半導(dǎo)體用顯影液、刻蝕液、面板用顯影液、剝離液以及緩沖刻蝕液。
梅特勒托利多電位滴定儀在電子濕化學(xué)品中的應(yīng)用非常廣泛,以下精選部分典型應(yīng)用:
電位滴定儀
1
通用濕電子化學(xué)品
硫酸鈰法測定雙氧水含量
雙氧水含量的滴定通常有高錳酸鉀法和硫酸鈰滴定法,由于硫酸鈰作為滴定液非常穩(wěn)定,可以直接配制而不用標(biāo)定就可以等到標(biāo)準(zhǔn)溶液,使用非常方便。
取0.1~0.5g雙氧水,加DI水至錐形瓶20mL刻度,加20mL 20%硫酸用0.1mol/L硫酸鈰標(biāo)液滴定,滴至終點。
雙氧水含量結(jié)果
采用高錳酸鉀法測定雙氧水含量,操作簡單,檢測快速(3-5min),測定結(jié)果準(zhǔn)確,測定重復(fù)性相對標(biāo)準(zhǔn)偏差可控制在1%以內(nèi)。
儀器配置:電位滴定儀,DMi140-SC氧化還原電極,DV1010滴定管
其他通用化學(xué)品解決方案
2
功能性濕電子化學(xué)品
顯影液-四甲基氫氧化銨測定
梅特勒托利多電位滴定儀可有效控制四甲基氫氧化銨的含量,方法參照SJ/T11636-2016 電子工業(yè)用顯影液中四甲基氫氧化銨的測定電位滴定法。
方法:精密稱取適量樣品(精確到0.0001g),置于滴定杯中,加入50mL去離子水,用0.1N鹽酸滴定液進(jìn)行滴定,以第一個等當(dāng)點計算四甲基氫氧化銨含量。
采用兩種方法對四甲基氫氧化銨的測定結(jié)果準(zhǔn)確,重復(fù)性好,最大絕對誤差均小于0.01%。
儀器配置:電位滴定儀,DGi111-SC/DGi115-SC酸堿滴定電極,DV1020滴定管。
緩沖刻蝕液-氟化銨和氫氟酸測定
緩沖刻蝕液主要用來刻蝕晶圓上深槽的SiO2氧化膜。氧化膜的腐蝕速度在溫度一定時,主要取決于腐蝕液的配比和SiO2參雜情況。采用梅特勒托利多電位滴定儀測定腐蝕液的配比,測定結(jié)果準(zhǔn)確,重復(fù)性良好。
精密稱取適量樣品,加入50ml水稀釋,用0.1mol/L氫氧化鈉進(jìn)行滴定,滴定過程中有兩個突躍,第一個突躍為HF的滴定終點,第二個突躍為氟化銨的滴定終點。
HF的pKa為3.45,NH4+的pKa為9.25,所以第一個突躍為HF的滴定終點,第二個突躍為NH4F的滴定終點。根據(jù)HF和NH4+解離平衡常數(shù)的區(qū)別,采用一步滴定即可測定HF和NH4F的濃度。
儀器配置:電位滴定儀,DGi111-SC/DGi115-SC酸堿滴定電極,DV1010滴定管
鋁刻蝕液-硝酸、磷酸、醋酸
三元混酸含量的滴定
方法一,主要應(yīng)用是鋁刻蝕液原料監(jiān)控:
刻鋁酸含量測定(4%HNO3、75%H3PO4、10%HAc)
滴定劑(0.2 M KOH-2-Isopronal)
溶劑:乙醇:丙二醇=1:1
儀器:電位滴定儀+DGi113-SC非水酸堿滴定電極
方法二,主要應(yīng)用是鋁刻蝕液生產(chǎn)槽監(jiān)控——分步滴定,原因:樣品在生產(chǎn)中帶入了鋁等其它離子會影響測定
第一步:利用氧化還原法,采用0.1N 硫酸亞鐵銨滴定HNO3
溶劑:硫酸-水(4:1)
第二步:利用酸堿滴定,采用0.5N NaOH滴定H3PO4 和 HAc
用飽和氯化鈉水溶液作溶劑:V1是硝酸+磷酸的第一個H,V2是HAc磷酸的第二個H
其他功能性濕電子化學(xué)品測定解決方案
3
DispenSix全自動取樣、在線滴定系統(tǒng)
在線分析系統(tǒng)所有化學(xué)分析部件均采用模塊化設(shè)計,分析模塊設(shè)計及材料選用完全耐腐的高性能材料如:玻璃, PTFE, PVDF 和 FEP。在實際運用中,用戶可以根據(jù)檢測指標(biāo)進(jìn)行配置,并根據(jù)工廠生產(chǎn)要求自行設(shè)定最適宜的分析周期。自動采集樣品和分析測定,分析過程結(jié)束后,儀器自動用去離子水沖洗反應(yīng)杯,將分析結(jié)果顯示到儀器屏幕,并通過以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳輸至中控室LabX軟件工作站。同時labX工作站還可以實現(xiàn)與LIMS、ERP等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)對接,真正實現(xiàn)24小時無人值守的監(jiān)控。
全自動高精度取樣單元Liquid Handler是一個有6個閥門的滴定管功能,可以精準(zhǔn)吸液、潰液和準(zhǔn)備,可在生產(chǎn)線上實時監(jiān)控槽液酸、堿、銅離子等含量。下面是Liquidhandler分別在線測定六價鉻的和在線測定鈾含量的方案,可見梅特勒托利多在線滴定系統(tǒng)的多元化。
模塊化的設(shè)計,任意零部件磨損或者老化可以進(jìn)行更換和維修,維修方便簡單,經(jīng)過培訓(xùn),客戶可以自己進(jìn)行更換和維修。
現(xiàn)今,中國已成為全球最大的半導(dǎo)體消費市場。物聯(lián)網(wǎng)、5G通信、人工智能等下一輪終端需求,為中國大陸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了新的機(jī)遇。我們在電子濕化學(xué)品的應(yīng)用方法和案例非常豐富,可以提供多種解決方案。
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參與實驗室實驗室儀器使用調(diào)研
領(lǐng)取電子半導(dǎo)體行業(yè)實驗應(yīng)用手冊
今天是《半導(dǎo)體行業(yè)觀察》為您分享的第3069內(nèi)容,歡迎關(guān)注。
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