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技術文章 | 三乙醇胺中總有機碳(TOC)含量分析

來源:上海元析儀器有限公司 更新時間:2025-05-14 17:00:23 閱讀量:225
導讀:技術文章 | 三乙醇胺中總有機碳(TOC)含量分析


引言

三乙醇胺作為半導體制造中的關鍵表面活性劑,在拋光、清洗及光刻工藝中扮演重要角色,其弱堿性、絡合能力及表面活性優(yōu)化了工藝參數(shù),如pH調(diào)節(jié)、潤濕性增強及研磨顆粒分散。測試三乙醇胺中總有機碳的含量對表征其物理化學特性及確保工藝純凈度至關重要。因此,三乙醇胺的應用需依據(jù)具體工藝需求精細調(diào)控,以最大化其表面活性劑效能,保障半導體產(chǎn)品的高良率與可靠性。



01


背景

三乙醇胺(C6H15NO3,N(C2H4OH)3),作為一種有機化合物,屬于乙醇胺類,含有氨基和羥基官能團。它是一種無色至淡黃色的粘稠液體,具有弱堿性和強吸濕性,易溶于水、乙醇等溶劑。自19世紀末隨有機胺化學的發(fā)展被首次合成以來,三乙醇胺經(jīng)歷了從20世紀初的工業(yè)化生產(chǎn)到廣泛應用于多個領域的歷程。在個人護理品、工業(yè)氣體凈化、金屬加工、混凝土添加劑以及醫(yī)藥和紡織印染等多個領域,三乙醇胺均展現(xiàn)出其獨特的功能性和廣泛的應用潛力。

三乙醇胺作為一種高效的多功能表面活性劑,在半導體制造領域,特別是在拋光、清洗和光刻等關鍵工藝中發(fā)揮著至關重要的作用。其獨特的弱堿性、強絡合能力和卓越的表面活性,不僅能夠有效調(diào)節(jié)拋光液pH值、提高晶圓表面潤濕性、均勻分散研磨顆粒,還能有效去除金屬污染物及優(yōu)化顯影過程。在實際應用中,三乙醇胺的表面活性劑功能尤為關鍵,它直接影響工藝的穩(wěn)定性和產(chǎn)品的良率。測試三乙醇胺中總有機碳的含量對深入理解其物理化學性質(zhì)、優(yōu)化表面活性劑性能以及確保半導體工藝中的材料純凈度具有重要意義。因此,在半導體制造中,三乙醇胺的應用需緊密結合具體工藝需求,通過精細調(diào)控工藝參數(shù),充分發(fā)揮其作為表面活性劑的優(yōu)勢,以實現(xiàn)高良率、高可靠性的半導體產(chǎn)品制造。

圖1. TOC-5000 RN/RD 總有機碳分析儀

本文使用如圖1所示的總有機碳分析儀TOC 5000 RD,采用直接法測試三乙醇胺中總有機碳的含量,同時進行了對其進行了加標回收實驗。


實驗方法 

1.1儀器與試劑

TOC 5000 RD總有機碳分析儀

碳酸氫鈉(優(yōu)級純)

鄰苯二甲酸氫鉀(基準試劑)

磷酸(優(yōu)級純)

無水碳酸鈉(基準試劑)

鹽酸(優(yōu)級純)

1.2分析條件

TOC主機載氣流量:180.0 ml/min

催化劑:鉑金

TOC主機載氣壓力:0.200 Mpa

載氣:氧氣(≥99.995%)

TC燃燒管溫度:680 ℃

檢測器:非分散紅外檢測器(NDIR)

樣品前處理

樣品取20ml用超純水稀釋至100ml后,調(diào)用軟件中NPOC標準曲線測試樣品中的有機碳含量,并分別進行加標回收實驗。



02


結果與討論

3.1  標準曲線

稱取鄰苯二甲酸氫鉀制備成濃度為1000mg/L的有機碳標準貯存液,再將其用純水稀釋至100mg/L的無機碳標準使用液,使用儀器六通閥自動稀釋功能,繪制NPOC標準曲線。

表1. NPOC標準曲線

圖2. NPOC標準曲線

如上圖2所示,NPOC標準曲線的線性相關系數(shù)R2=1。


3.2  測定結果

每個樣品重復測試3次,樣品測試譜圖如圖3所示。


圖3 樣品圖譜


表2 直接法測試過氧化氫中TOC結果




結論

本文通過直接法對三乙醇胺樣品中的總有機碳(TOC)含量進行了測定。同時,為確保測量數(shù)據(jù)的準確性,樣品在測試前進行了適當稀釋,以適應標準曲線測試范圍。實驗結果表明,測得的NPOC含量為18.8869mg/L,加標回收率為104.74%,表現(xiàn)出較高的準確性和重復性。






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