在電子工業中,六氟化硫(SF?)作為一種至關重要的蝕刻和清洗氣體,其質量直接影響半導體器件的生產良率。GB/T 18867-2014標準為此提供了嚴格的檢測指南,其中氦離子化氣相色譜法(He-PDHID)被指定為檢測氧+氬、氮、四氟化碳、一氧化碳、二氧化碳、甲烷等微量雜質的關鍵技術。該方法基于GB/T 28726—2012標準,利用高純氦作為載氣,通過放電產生高能氦亞穩態原子。當樣品氣體進入檢測器時,若其中雜質分子的電離能低于氦亞穩態原子的能量,則會通過碰撞電離產生離子流,其強度與雜質濃度成正比。
由于六氟化硫分子具有極高的電離能,幾乎不參與電離過程,因此這種方法能夠有效地“屏蔽”掉高濃度的SF?背景干擾,從而實現對痕量雜質的精確測量。GB/T 18867-2014標準附錄A詳細規定了預分離柱(Porapak R)、分析柱(5A分子篩和Porapak R)的配置細節、切割閥的應用以及標準氣體的配制方法。特別是采用的切割進樣技術是實現高純度SF?中ppm級雜質準確定量的重要步驟。當不同實驗室或檢測方法之間出現爭議時,GB/T 28726提供的方法成為最終裁決的標準。這種方法以其高度的靈敏性、選擇性和優異的重復性保證了檢測數據的準確性和權威性,為電子級六氟化硫的質量控制提供了強有力的技術支持。
氦離子化氣相色譜法的高效性和準確性源于其獨特的檢測機制。首先,高純氦作為載氣,在放電條件下生成高能量的氦亞穩態原子。這些亞穩態原子在遇到雜質分子時,如果雜質分子的電離能低于氦亞穩態原子的能量,便會發生碰撞電離,產生可測量的離子流。這一過程不僅有效避免了高濃度SF?的干擾,而且對于痕量雜質的檢測尤其敏感。此外,該方法還要求使用特定類型的色譜柱,如Porapak R和5A分子篩,以確保對各種雜質成分進行有效的分離和檢測。
在實際操作中,為了保證檢測結果的可靠性和一致性,必須嚴格按照GB/T 28726—2012標準進行操作。這包括正確配置色譜柱、合理使用切割閥以及準確配制標準氣體。這些步驟共同作用,確保了即使在復雜混合物中也能對目標雜質進行精確的定量分析。此外,當面對不同的檢測結果時,GB/T 28726所規定的仲裁方法提供了統一的標準,進一步增強了檢測結果的可信度。
總之,氦離子化氣相色譜法作為一種先進的檢測技術,在六氟化硫純度檢測中展現了其不可替代的重要性。它不僅提高了檢測的精度和可靠性,也為電子工業中關鍵材料的質量控制提供了堅實的基礎。隨著技術的不斷進步,預計氦離子化氣相色譜法將在更多領域得到應用,并持續推動相關行業的發展。