超高純度試薬に含まれる鉄,ニッケル,クロム等の精密評価に関する研究

超高纯试剂中铁、镍、铬等元素的精确评价研究

• 批准号: 07650972
• 负责人: 赤塚 邦彦
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Kitami Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07650972/
• 关键词: ICP質量分析法; 超高純度酸; 同位体希釈分析; 不純物定量

1,化学的研究あるいは工業生産において超高純度の水や化学薬品の必要性が増大しており,それら薬品中の不純物濃度が正確に検定され,純度が確実に保証されることが重要,不可欠となっている.本研究は,市販最高級純度規格の酸等の試薬に含まれる不純物金属の精密な定量法を開発することを目的に,ICP質量分析法を用いて純度の検定を行った.2,高純度酸の濃縮試料を調製し,Ni,Cu,Zn,Cd,Pb,Cr,Feの同位体比を測定して,精密な分析法である同位体希釈分析への適用性を明らかにした.すなわち,通常のAr-ICP/MSを使用して61Ni/60Ni,65Cu/65Cu,68Zn/66Zn,111Cd/114Cd,206Pb/208Pbの同位体比及びIUPAC値から求めた比は,Niが0.04455±0.0025(IUPAC値0.04425),Cuが0.4604±0.0025(0.4456),Znが0.6875±0.0019(0.6720),Cdが0.4302±0.0127(0.4455),Pbが0.5251±0.0054(0.4616)と,Mass discriminationを考慮すれば良好な一致を示した.従って,これらの同位体の組み合わせにより,61Ni,65Cu,68Zn,11Cd,206Pbの濃縮スパイクを使用して同位体希釈分析が可能と結論できた.3,しかし,通常のICP/MS法では,56Feに及ぼす40ArO,及び52Cr,53Crに及ぼす35ClOH,37ClO,36ArO,36ArOHなどの分子イオンの干渉が認められた.そこで,シールドト-チ法とプラズマガスへ8%の窒素を混合してMixed gas-plasmaをイオン源とする方法を試みた.シールドト-チ法はCold plasmaであるため水酸化物イオンの生成が認められ,57Feに及ぼす40ArOH,40CaOHの干渉を抑制できなかった.一方,Mixed gas-plasma法は,ブランク値を高くする原因となる脱溶媒を組合せなくとも,RF出力1400W,ネブライザーガス流量1.47l/min,補助ガス1.7l/minの条件を選択すれば,質量数56に現れるArOの強度が12万CPSから5千cpsにまで低減し,Fe,Crの精密定量が可能となった.4,確立分析法をサブボイリング精製した超高純度の酸中の数pg/mlレベルの不純物定量に応用するとともに,HFとHNO3の混酸で化学エッチングした試料を分析してSiウエハ-表面の極微量不純物の定量を行い,試料深さに伴うFeの不純物量が表面から10nmの深さ毎に29,14,8.0pg/cm2であることを検定できることを明らかにできた.

1. 随着化学研究或工业生产对超纯水和化学品的需求不断增加，准确校准这些化学品中的杂质浓度以确保纯度非常重要和必要。本研究旨在调查试剂中所含的杂质，例如。符合市场上最高纯度标准的酸。为了建立一种精确定量测定金属的方法，采用ICP质谱法测定了金属的纯度。 2．并阐明了其对同位素稀释分析这一精确分析方法的适用性。换句话说，使用普通Ar-ICP/MS从61Ni/60Ni、65Cu/65Cu、68Zn/66Zn、111Cd/114Cd、206Pb/208Pb的同位素比和IUPAC值确定的比率对于Ni来说是0.04455(IU±0.0025)。 PAC值0.04425)、Cu 0.4604±0.0025(0.4456)、Zn 0.6875±0.0019(0.6720)、Cd 0.4302±0.0127(0.4455)、Pb 0.5251±0.0054(0.4616)、质量考虑到歧视，结果显示出良好的一致性，因此可以得出结论，使用 61Ni、65Cu、68Zn、11Cd 和 206Pb 的富集尖峰与这些同位素的组合进行同位素稀释分析是可能的。3在CP/MS方法中，观察到40ArO等分子离子对56Fe和35ClOH、37ClO、36ArO和36ArOH对52Cr和53Cr的干扰。因此，我们采用屏蔽炬法，并在等离子体中添加8%的氮气混合气体。我们尝试了一种使用气体等离子体作为离子源的方法。由于屏蔽炬法使用冷等离子体，会产生氢氧根离子，无法抑制40ArOH和40CaOH对57Fe的干扰。另一方面，混合气体等离子体法通过选择射频输出1400 W、雾化器气体流量1.47 l/min、辅助气体1.7 l/min的条件，不结合脱溶剂，可以将质量数降低至56，导致空白值较高。出现的 ArO 强度已从 120,000 cps 降低至 5,000 cps，从而可以准确定量 Fe 和 Cr.4。它用于定量沸腾纯化的超高纯酸中几pg/ml水平的杂质，并分析用HF和HNO3混合酸化学蚀刻的样品，以定量Si晶片表面的痕量杂质。我们能够验证，距离表面每 10 nm 深度，与样品深度相关的 Fe 杂质含量分别为 29、14 和 8.0 pg/cm2。