電子工業(yè)中使用的氣體氮(通常為高純度氮?dú)猓┰诎雽?dǎo)體制造、集成電路封裝、液晶顯示器(LCD)生產(chǎn)、光刻工藝、化學(xué)氣相沉積(CVD)等過(guò)程中起著關(guān)鍵作用。其純度直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量和良率,因此對(duì)氮?dú)獾募兌葯z測(cè)至關(guān)重要。 一、電子工業(yè)用氣體氮的主要用途
1. 惰性保護(hù)氣體 :用于防止氧化、腐蝕和污染。
2. 載氣 :在氣相色譜、質(zhì)譜分析中作為載氣使用。
3. 吹掃氣體 :用于清洗設(shè)備或管道中的雜質(zhì)。
1. 氣相色譜法(GC) 原理:利用不同氣體組分在色譜柱中的保留時(shí)間差異進(jìn)行分離和定量分析。 優(yōu)點(diǎn):精度高、可檢測(cè)微量雜質(zhì)(如氧氣、氫氣等)。 常用檢測(cè)器:TCD(熱導(dǎo)檢測(cè)器)、FID(火焰離子化檢測(cè)器)、ECD(電子捕獲檢測(cè)器)等。
2. 質(zhì)譜法(MS) 原理:將氣體分子電離后按質(zhì)荷比(m/z)進(jìn)行分離和檢測(cè)。 優(yōu)點(diǎn):靈敏度高,可同時(shí)檢測(cè)多種雜質(zhì)成分。 常用于痕量雜質(zhì)分析(如ppb級(jí))。
3. 紅外光譜法(IR) 原理:通過(guò)氣體對(duì)特定波長(zhǎng)紅外光的吸收來(lái)判斷其濃度。 適用于檢測(cè)CO、CO?、CH?等氣體。
4. 電化學(xué)傳感器 用于檢測(cè)CO等氣體。 優(yōu)點(diǎn):響應(yīng)快、體積小、適合在線監(jiān)測(cè)。
5. 露點(diǎn)儀 用于檢測(cè)氮?dú)庵械乃趾浚绰饵c(diǎn)值)。 對(duì)于某些應(yīng)用(如真空系統(tǒng)),水分含量必須控制在極低水平(如 60℃以下)。 四、常見(jiàn)的雜質(zhì)及檢測(cè)項(xiàng)目 | 雜質(zhì)種類 | 檢測(cè)目的 | 檢測(cè)方法 | | 氧氣 | 防止氧化反應(yīng) | GC、電化學(xué) | | 氫氣 | 防止爆炸風(fēng)險(xiǎn) | GC | | 二氧化碳 | 影響反應(yīng)環(huán)境 | GC、IR | | (CO) | 影響材料性能 | GC、MS | | 水分 | 影響設(shè)備壽命 | 露點(diǎn)儀、卡爾費(fèi)休法 | | 烴類(如甲 、乙 ) | 污染反應(yīng)環(huán)境 | GC、MS | | 金屬顆粒 | 影響潔凈度 | 過(guò)濾器+顯微鏡檢測(cè) | 五、標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范 GB/T 8979 2008 《高純氮》:中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定了高純氮的技術(shù)指標(biāo)。 AS D6493 :美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)關(guān)于高純氣體的標(biāo)準(zhǔn)。 SEMI G11 :半導(dǎo)體行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),涉及氣體純度要求。 ISO 10251 :國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織關(guān)于氣體純度的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。 六、檢測(cè)流程建議
1. 采樣 :使用不銹鋼或特氟龍管路采集樣品,避免污染。
2. 預(yù)處理 :必要時(shí)進(jìn)行除濕、過(guò)濾等處理。
4. 數(shù)據(jù)分析 :對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)限值,判斷是否合格。