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電位滴定儀在半導(dǎo)體行業(yè)的應(yīng)用

來(lái)源:梅特勒托利多 METTLER TOLEDO   2023年05月22日 17:22  

?半導(dǎo)體行業(yè)主要由三部分組成:硅片(Silicon Wafer)生產(chǎn)、集成電路(IC)制造和印刷電路板(PCB)制造。涉及的主要工藝包括酸洗、清洗、蝕刻、光刻、電鍍等。每種工藝都會(huì)用到特定組分和濃度的化學(xué)溶液。溶液成分的監(jiān)測(cè)和控制對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。


例如,在氯化銅蝕刻液中,蝕刻速率取決于游離酸濃度,而蝕刻過(guò)程中生成的亞銅也會(huì)降低蝕刻速率,因此必須對(duì)其濃度加以監(jiān)測(cè)和控制。滴定分析方法因簡(jiǎn)單、快速且成本低,在半導(dǎo)體工業(yè)中獲得了很大的應(yīng)用。

 

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銅蝕刻的不同階段

滴定法可以用來(lái)分析溶液中的多種成分,如:

酸/堿:H2SO4, HCl, NaOH,H3BO4,HNO3, HF, CH3COOH, H3PO4,CO32-

金屬陽(yáng)離子:Cu2+, Cr6+, Cr3+,Sn2+,F(xiàn)e2+,Ni2+,Zn2+,Ag+,Ba2+,Au3+

亞磷酸鹽:Na2HPO3 , NaH2PO2

其他:過(guò)氧化氫(H2O2),氰化物,氯化物,混酸,絡(luò)合劑,表面活性劑等。

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1、混酸蝕刻液/清洗液

樣品:CH3COOH : H3PO4 : HNO3混酸

原理:

HX+OH- = H2O+X-

根據(jù)樣品中各酸組分的酸性強(qiáng)弱不同,通過(guò)酸堿滴定,將各組分加以區(qū)分

滴定液: 0.1 mol/L NaOH

電極:DGi111-SC pH電極

 

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結(jié)果:

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2、鎳電鍍液

樣品:鎳電鍍液

原理:

Ni2++EDTA2- = EDTA-Ni

Ni2+在pH10的條件下,與EDTA-2Na形成穩(wěn)定的絡(luò)合物。滴定終點(diǎn)時(shí),指示劑發(fā)生變色,通過(guò)光度電極指示。

滴定液: 0.1 mol/L EDTA

電極:DP5 光度電極

 

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結(jié)果:

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3、過(guò)氧化氫

樣品:H2O2/H2SO4 或H2O2/NH4OH

原理:

2MnO4- + 5H2O2 + 6H+ = 8H2O + 5O2+ 2Mn2+

H2O2和KMnO4在硫酸存在的條件下發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)終點(diǎn)通過(guò)鉑環(huán)電極指示。

滴定液: 0.1 mol/L 1/5 KMnO4

電極:DMi140-SC或DMi147-SC Pt環(huán)電極

 

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結(jié)果:

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4、氯離子

樣品:銅電鍍液

Ag+ + Cl- = AgCl

Ag+和Cl-發(fā)生上述反應(yīng)生成沉淀,反應(yīng)終點(diǎn)通過(guò)銀環(huán)電極指示。

滴定液: 0.01 mol/L AgNO3

電極:DMi141-SC或DMi148-SC 銀環(huán)電極

 

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結(jié)果:

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