GBT 37049-2018 电子级多晶硅中基体金属杂质含量的测定 电感耦合等离子体质谱法

GBT 37049-2018 电子级多晶硅中基体金属杂质含量的测定 电感耦合等离子体质谱法

随着半导体技术的发展，电子级多晶硅作为半导体工业的重要基础材料，其纯度直接决定了半导体器件的性能和可靠性。为了确保电子级多晶硅的质量，GB/T 37049-2018 标准引入了电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）作为测定基体金属杂质含量的关键方法。

本文将从方法原理、技术优势以及实际应用三个方面对这一标准进行深入探讨。

一、方法原理

电感耦合等离子体质谱法是一种高灵敏度、高选择性的分析技术，其核心原理是利用电感耦合等离子体（ICP）作为离子源，通过质谱仪检测样品中的元素组成及含量。

• 首先，样品经过适当的前处理后被引入到等离子体中，其中的基体金属元素被电离为带正电荷的离子。
• 其次，这些离子在质谱仪中根据其质荷比（m/z）被分离并检测。
• 最后，通过与标准样品的信号强度对比，可以精确计算出目标元素的含量。

二、技术优势

与传统的化学分析方法相比，ICP-MS具有显著的技术优势：

• 高灵敏度：能够检测到极低浓度的金属杂质，满足电子级多晶硅对超纯度的要求。
• 快速分析：一次进样即可同时测定多种元素，大大提高了检测效率。
• 高选择性：通过质谱的选择性检测，有效避免了基体干扰，确保结果的准确性。

三、实际应用

在电子级多晶硅的生产过程中，基体金属杂质的存在会严重影响半导体器件的性能。因此，采用 GBT 37049-2018 标准中规定的 ICP-MS 方法，可以实现对金属杂质的精准控制。

• 在原材料采购阶段，通过 ICP-MS 分析确保原材料的纯度符合要求。
• 在生产过程监控中，定期检测多晶硅中的金属杂质含量，及时调整工艺参数。
• 在最终产品检验中，利用 ICP-MS 方法验证产品的质量是否达到国际标准。

综上所述，GB/T 37049-2018 标准中提出的电感耦合等离子体质谱法为电子级多晶硅的质量控制提供了科学、可靠的技术手段，对于推动半导体行业的发展具有重要意义。