CN114720627A - 一种滴定检测硅前驱体中卤素相对含量方法 - Google Patents

一种滴定检测硅前驱体中卤素相对含量方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种滴定检测硅前驱体中卤素相对含量方法，通过先量取样品，再对样品加酸处理，继而提取含卤液相层，再加水处理及硝酸银滴定，最后混浊度排序及卤素相对含量判定，从而鉴定处理前后硅前驱体中卤素的相对含量。本发明通过对硅前驱体进行加酸处理，使含卤有机物转化为含卤无机物，之后进行硝酸银滴定；方法准确可靠，操作简单，满足项目定性分析指标要求；大幅度提高检测速度，过程简单，准确性满足要求；可以对处理前后的硅前驱体中卤素含量进行分析，有效配合硅前驱体研发的进行。

Description

一种滴定检测硅前驱体中卤素相对含量方法
技术领域
本发明涉及一种滴定检测硅前驱体中卤素相对含量方法，属于化学检测技术领域。
背景技术
硅前驱体材料广泛应用于集成电路的关键工艺中,如外延、光刻、化学气相沉积以及原子层沉积，其中包括二氯硅烷(DCS)、乙硅烷(DS)、八甲基环四硅氧烷(OMCTS)、四甲基硅烷(4MS)、六氯乙硅烷(HCDS)、双(叔丁氨基)硅烷(BTBAS)、双(二乙氨基)硅烷(BDEAS)、三(二甲胺基)硅烷(3DMAS)、二乙氧基甲基硅烷(DEMS)和三甲硅烷基胺(TSA)。
硅前驱体材料作为涂料等应用时，卤素量过高，易造成涂料黄变，同时更易腐蚀金属；在作为CVD中SiO2薄膜的前驱体时，硅前驱体材料的反应温度较高，会使有机硅化合物中的有机卤化物反应生成游离的卤素，不但腐蚀金属设备、造成高分子材料的溶胀、腐蚀，还会严重影响所沉积的SiO2薄膜的质量。可见，较高卤素含量的硅前驱体材料不利于后续应用，特别是在电子半导体等高端领域中的应用。
目前国内关于硅前驱体中卤素的测定方法通常是通过水萃取机硅化合物中的游离卤素，之后再通过离子色谱进行检测，此种方法只能检测出无机卤素的含量，并不能检测有机化合物存在的卤素含量，从而使检测结果不准确。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种滴定检测硅前驱体中卤素相对含量方法，采用酸溶解方式将有机卤化物转化为无机卤化物，之后使用硝酸银溶液进行滴定，建立硅前驱体中卤素含量快速鉴定方法，满足科研检测需求。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种滴定检测硅前驱体中卤素相对含量方法，包含以下步骤：
1)样品的量取，用1ml的塑料吸管吸取1ml的样品，存储于试管中；
2)样品加酸处理，在10～60s内往试管中滴加浓度为5％～50％氢氟酸溶液1ml，滴加完成后振荡10～150s，静置4～10min，之后在10～60s内往试管中滴加1ml浓度为1％～90％硝酸溶液，滴加完成后振荡10～150s，静置4～10min，之后再次在10～60s内往试管中滴加浓度为5％～50％氢氟酸溶液1ml，滴加完成后振荡10～150s，静置4～10min，之后再次在10～60s内往试管中滴加1ml浓度为1％～90％硝酸溶液，滴加完成后振荡10～150s，静置4～10min待其分层；
3)含卤液相层提取，采用塑料吸管吸取下层清液，存储在新的试管中；
4)加水处理及硝酸银滴定，在新的试管中加入去离子水，之后振荡10～150s；再用1ml塑料吸管吸取硝酸银溶液后，往试管中滴加硝酸银溶液，之后振荡10～150s；
5)混浊度排序及卤素相对含量判定，各组样品滴加完成后，按照混浊程度排序，混浊程度越高说明其卤素相对含量更高。
进一步地，上述的一种滴定检测硅前驱体中卤素相对含量方法，其中，步骤1)，样品采用无色透明的塑料试管盛装。
进一步地，上述的一种滴定检测硅前驱体中卤素相对含量方法，其中，步骤3)，新的试管为无色透明的塑料试管。
进一步地，上述的一种滴定检测硅前驱体中卤素相对含量方法，其中，步骤3)，提取的液相层为下层液相。
进一步地，上述的一种滴定检测硅前驱体中卤素相对含量方法，其中，步骤4)，采用等体积的去离子水进行稀释。
进一步地，上述的一种滴定检测硅前驱体中卤素相对含量方法，其中，步骤4)，滴定所需的试剂为硝酸银溶液，其浓度为1～5％。
进一步地，上述的一种滴定检测硅前驱体中卤素相对含量方法，其中，步骤4)，滴加硝酸银溶液量为1～40滴。
进一步地，上述的一种滴定检测硅前驱体中卤素相对含量方法，其中，步骤5)，依据样品的混浊程度进行排序，从而确定各组样品中卤素含量的相对量。
本发明与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体体现在以下方面：
本发明一种滴定检测硅前驱体中卤素相对含量方法，通过对硅前驱体进行酸处理，使含卤有机物转化为含卤无机物，之后进行硝酸银滴定；方法准确可靠，操作简单，满足项目定性分析指标要求；大幅度提高检测速度，过程相对简单，准确性满足要求；
本发明方法可以对处理前后的硅前驱体中卤素含量进行分析，有效配合硅前驱体研发的进行。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明具体实施方式了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书中所特别指出的结构来实现和获得。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现详细说明具体实施方案。
本发明提供一种滴定检测硅前驱体中卤素相对含量方法，先量取样品，再对样品加酸处理，继而提取含卤液相层，再加水处理及硝酸银滴定，最后混浊度排序及卤素相对含量判定。
具体工艺步骤如下：
1)样品的量取，用1ml的塑料吸管吸取1ml的样品，存储于无色透明的塑料试管中；
2)样品加酸处理，在10～60s内往试管中滴加浓度为5％～50％氢氟酸溶液1ml，滴加完成后振荡10～150s，静置4～10min，之后在10～60s内往试管中滴加1ml浓度为1％～90％硝酸溶液，滴加完成后振荡10～150s，静置4～10min，之后再次在10～60s内往试管中滴加浓度为5％～50％氢氟酸溶液1ml，滴加完成后振荡10～150s，静置4～10min，之后再次在10～60s内往试管中滴加1ml浓度为1％～90％硝酸溶液，滴加完成后振荡10～150s，静置4～10min待其分层；
3)含卤液相层提取，采用塑料吸管吸取下层清液2ml，提取的液相层为下层液相，存储在新的无色透明的塑料试管中；
4)加水处理及硝酸银滴定，在新的试管中加入2ml去离子水，之后振荡10～150s；再用1ml塑料吸管吸取浓度为1～5％的硝酸银溶液后，往试管中滴加1～40滴硝酸银溶液，之后振荡10～150s；
5)混浊度排序及卤素相对含量判定，各组样品滴加完成后，依据样品的混浊程度进行排序，混浊程度越高说明其卤素相对含量更高，从而确定各组样品中卤素含量的相对量。
整个滴定过程需全程佩戴洁净丁腈手套，所使用的实验仪器均需用去离子水清洗后烘干，排除因实验仪器本身沾污的卤素对滴定的影响。
实施例1：
样品量取，使用塑料吸管分别吸取处理前后的硅前驱体溶液各1ml，分别存储在无色透明的塑料试管中，并命名编号，处理前为1a，处理后为1b；
样品加酸处理，在10s内往试管1a，1b中滴加浓度为5％氢氟酸溶液，滴加完成后振荡10s，静置4min，之后再在10s内往试管1a，1b中滴加1ml浓度为1％硝酸溶液，滴加完成后振荡10s，静置4min，之后再次于10s内往试管1a，1b中滴加浓度为5％氢氟酸溶液，滴加完成后振荡10s，静置4min，之后再次于10s内往试管中滴加1ml浓度为1％硝酸溶液，滴加完成后振荡10s，静置4min待其分层；
含卤液相层提取，使用塑料吸管分别吸取试管1a，1b下层清液2ml，存储在新的无色透明的塑料试管中，并命名为a1，b1；
加水处理及硝酸银滴定，在试管a1，b1中分别加入2ml去离子水，之后振荡10s；再用1ml塑料吸管吸取浓度为1％硝酸银溶液后，分别往试管1a，1b中滴加1滴硝酸银溶液，之后振荡10s；
混浊度排序及卤素相对含量判定，样品滴加完成后，通过对混浊度对比排序，判定结论为处理后样品b1中卤素含量少于处理前a1。
实施例2：
样品量取，使用塑料吸管分别吸取处理前后的硅前驱体溶液各1ml分别存储在无色透明的塑料试管中，并命名编号，处理前为2a，处理后为2b；
样品加酸处理，在30s内往试管2a，2b中滴加浓度为30％氢氟酸溶液，滴加完成后振荡80s，静置7min，之后再在30s内往试管2a，2b中滴加1ml浓度为50％硝酸溶液，滴加完成后振荡80s，静置7min，之后再次于30s内往试管2a，2b中滴加浓度为25％氢氟酸溶液，滴加完成后振荡80s，静置7min，之后再次于30s内往试管中滴加1ml浓度为50％硝酸溶液，滴加完成后振荡80s，静置7min待其分层；
含卤液相层提取，使用塑料吸管分别吸取试管2a，2b下层清液2ml，存储在新的无色透明的塑料试管中，并命名为a2，b2；
加水处理及硝酸银滴定，在试管a2，2b中分别加入2ml去离子水，之后振荡80s；再用1ml塑料吸管吸取浓度为3％硝酸银溶液后，分别往试管a2，b2中滴加20滴硝酸银溶液，之后振荡80s；
混浊度排序及卤素相对含量判定，样品滴加完成后，通过对混浊度对比排序，判定结论为处理后样品b2中卤素含量少于处理前a2。
实施例3：
样品量取，使用塑料吸管分别吸取处理前后的硅前驱体溶液各1ml，分别存储在无色透明的塑料试管中，并命名编号，处理前为3a，处理后为3b；
样品加酸处理，在60s内往试管3a，3b中滴加浓度为50％氢氟酸溶液，滴加完成后振荡150s，静置10min，之后再在60s内往试管3a，3b中滴加1ml浓度为90％硝酸溶液，滴加完成后振荡150s，静置10min，之后再次于60s内往试管3a，3b中滴加浓度为50％氢氟酸溶液，滴加完成后振荡150s，静置10min，之后再次于60s内往试管中滴加1ml浓度为90％硝酸溶液，滴加完成后振荡150s，静置10min待其分层；
含卤液相层提取，使用塑料吸管分别吸取试管3a，3b下层清液2ml，存储在新的无色透明的塑料试管中，并命名为a3，b3；
加水处理及硝酸银滴定，在试管a3，b3中分别加入2ml去离子水，之后振荡150s；再用1ml塑料吸管吸取浓度为5％硝酸银溶液后，分别往试管a3，b3中滴加40滴硝酸银溶液，之后振荡150s；
混浊度排序及卤素相对含量判定，样品滴加完成后，通过对混浊度对比排序，判定结论为处理后样品b3中卤素含量少于处理前a3。
实施例4：
样品量取，使用塑料吸管分别吸取处理前后的硅前驱体溶液各1ml，分别存储在无色透明的塑料试管中，并命名编号，处理前为4a，处理后为4b；
样品加酸处理，在20s内往试管4a，4b中滴加浓度为20％氢氟酸溶液，滴加完成后振荡40s，静置5min，之后再在20s内往试管4a，4b中滴加1ml浓度为50％硝酸溶液，滴加完成后振荡40s，静置5min，之后再次于20s内往试管4a，4b中滴加浓度为20％氢氟酸溶液，滴加完成后振荡40s，静置5min，之后再次于20s内往试管中滴加1ml浓度为50％硝酸溶液，滴加完成后振荡40s，静置5min待其分层；
含卤液相层提取，使用塑料吸管分别吸取试管4a，4b下层清液2ml，存储在新的无色透明的塑料试管中，并命名为a4，b4；
加水处理及硝酸银滴定，在试管a4，b4中分别加入2ml去离子水，之后振荡40s；再用1ml塑料吸管吸取浓度为3％硝酸银溶液后，分别往试管a4，b4中滴加5滴硝酸银溶液，之后振荡40s；
混浊度排序及卤素相对含量判定，样品滴加完成后，通过对混浊度对比排序，判定结论为处理后样品b4中卤素含量少于处理前a4。
综上所述，本发明一种滴定检测硅前驱体中卤素相对含量方法，可以对处理前后的硅前驱体中卤素含量进行分析，有效配合硅前驱体研发的进行。
本发明方法通过对硅前驱体进行酸处理，使含卤有机物转化为含卤无机物，之后进行硝酸银滴定；方法准确可靠，操作简单，满足项目定性分析指标要求；大幅度提高检测速度，过程相对简单，准确性能满足要求。
需要说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施方式，并非用以限定本发明的权利范围；同时以上的描述，对于相关技术领域的专门人士应可明了及实施，因此其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在申请专利范围中。

Claims (8)

1.一种滴定检测硅前驱体中卤素相对含量方法，其特征在于：包含以下步骤：
1)样品的量取，用1ml的塑料吸管吸取1ml的样品，存储于试管中；
2)样品加酸处理，在10～60s内往试管中滴加浓度为5％～50％氢氟酸溶液1ml，滴加完成后振荡10～150s，静置4～10min，之后在10～60s内往试管中滴加1ml浓度为1％～90％硝酸溶液，滴加完成后振荡10～150s，静置4～10min，之后再次在10～60s内往试管中滴加浓度为5％～50％氢氟酸溶液1ml，滴加完成后振荡10～150s，静置4～10min，之后再次在10～60s内往试管中滴加1ml浓度为1％～90％硝酸溶液，滴加完成后振荡10～150s，静置4～10min待其分层；
3)含卤液相层提取，采用塑料吸管吸取下层清液，存储在新的试管中；
4)加水处理及硝酸银滴定，在新的试管中加入去离子水，之后振荡10～150s；再用1ml塑料吸管吸取硝酸银溶液后，往试管中滴加硝酸银溶液，之后振荡10～150s；
5)混浊度排序及卤素相对含量判定，各组样品滴加完成后，按照混浊程度排序，混浊程度越高说明其卤素相对含量更高。
2.根据权利要求1所述的一种滴定检测硅前驱体中卤素相对含量方法，其特征在于：步骤1)，样品采用无色透明的塑料试管盛装。
3.根据权利要求1所述的一种滴定检测硅前驱体中卤素相对含量方法，其特征在于：步骤3)，新的试管为无色透明的塑料试管。
4.根据权利要求1所述的一种滴定检测硅前驱体中卤素相对含量方法，其特征在于：步骤3)，提取的液相层为下层液相。
5.根据权利要求1所述的一种滴定检测硅前驱体中卤素相对含量方法，其特征在于：步骤4)，采用等体积的去离子水进行稀释。
6.根据权利要求1所述的一种滴定检测硅前驱体中卤素相对含量方法，其特征在于：步骤4)，滴定所需的试剂为硝酸银溶液，其浓度为1～5％。
7.根据权利要求1或6所述的一种滴定检测硅前驱体中卤素相对含量方法，其特征在于：步骤4)，滴加硝酸银溶液量为1～40滴。
8.根据权利要求1所述的一种滴定检测硅前驱体中卤素相对含量方法，其特征在于：步骤5)，依据样品的混浊程度进行排序，从而确定各组样品中卤素含量的相对量。
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