JP2002257787A - 微量ホウ素の定量方法 - Google Patents

微量ホウ素の定量方法

Info

Publication number
JP2002257787A
JP2002257787A JP2001060318A JP2001060318A JP2002257787A JP 2002257787 A JP2002257787 A JP 2002257787A JP 2001060318 A JP2001060318 A JP 2001060318A JP 2001060318 A JP2001060318 A JP 2001060318A JP 2002257787 A JP2002257787 A JP 2002257787A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
boron
sample solution
lithium
amount
icp
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001060318A
Other languages
English (en)
Inventor
Seiji Taniike
誠司 谷池
Masafumi Tanaka
雅文 田中
Masato Takahashi
真人 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Coorstek KK
Original Assignee
Toshiba Ceramics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Ceramics Co Ltd filed Critical Toshiba Ceramics Co Ltd
Priority to JP2001060318A priority Critical patent/JP2002257787A/ja
Publication of JP2002257787A publication Critical patent/JP2002257787A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Electron Tubes For Measurement (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】半導体および半導体製造装置用部材等に含有さ
れるホウ素をより高感度、かつ、簡便に定量することが
できるICP−MSによる微量ホウ素の定量方法を提供
する。 【解決手段】高周波誘導結合プラズマ質量分析法による
微量ホウ素の定量方法において、試料溶液にリチウムを
添加し、電気加熱気化装置により試料溶液を導入する微
量ホウ素の定量方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は高周波誘導結合プラ
ズマ質量分析法による微量ホウ素の定量方法に係わり、
特に、試料溶液にリチウムを添加する微量ホウ素の定量
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ホウ素はシリコンの電気的特性に影響を
与えるため、シリコンに含有されるホウ素含有量を管理
することが重要であり、そのため、シリコンおよび各種
電子材料中の微量ホウ素を定量することが不可欠であ
る。そこで、フォトルミネッセンス法、二次イオン質量
分析法、プラズマ発光分光分析法(ICP−AES)、
高周波誘導結合プラズマ質量分析法(ICP−MS)等
による分析が行われている。
【0003】上記従来のホウ素の測定において、フォト
ルミネッセンス法は高感度を得られるものの大がかりな
装置を必要とし、二次イオン質量分析法は試料の作成、
分析に長時間を要するので、多数の試料を分析する用途
には向いていない。また、ICP−AESでは十分な感
度が得られない。よって多数の試料を簡便に測定する方
法は現状ではICP−MS以外にない。しかし、このI
CP−MSはICP−AESより高感度であるが、ホウ
素の分析に関しては十分な感度は得られないという問題
がある。
【0004】この問題を解決する分析方法として、特開
平11―142337号公報には、ICP−AES用い
た微量ホウ素の分析方法において、ホウ素分析の感度を
向上させる分析方法が記載されている。この公報記載の
分析方法は、プラズマ気流を形成させるガスに、水素ガ
スを混入させ、シリコン試料中のホウ素を水素化物とし
て気化、励起させることを特徴とする。この装置の問題
点として、水素ガスを用いるので、金属元素を添加する
のに比べて、取扱いが難しく、また、適量を供給するの
が煩雑であるなどの点が挙げられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】そこで、半導体および
半導体製造装置用部材等に含有されるホウ素をより高感
度、かつ、簡便に定量することができるICP−MSに
よる微量ホウ素の定量方法が要望されていた。
【0006】本発明は上述した事情を考慮してなされた
もので、各種半導体および半導体製造装置用部材中のホ
ウ素を、より高感度かつ、簡便に定量することができる
ICP−MSによる微量ホウ素の定量方法を提供するこ
とを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上述目的を達成するため
になされた本願請求項1の発明は、高周波誘導結合プラ
ズマ質量分析法による微量ホウ素の定量方法において、
試料溶液にリチウムを添加し、電気加熱気化装置により
試料溶液を導入することを特徴とする微量ホウ素の定量
方法であることを要旨としている。
【0008】本願請求項2の発明では、上記試料溶液中
のリチウム濃度を10〜100ppbとすることを特徴
とする請求項1に記載の微量ホウ素の定量方法であるこ
とを要旨としている。
【0009】本願請求項3の発明では、上記リチウムの
試料溶液への添加量は、試料溶液1mlに対して、約1
00ngであることを特徴とする請求項1に記載の微量
ホウ素の定量方法であることを要旨としている。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる微量ホウ素
の定量方法の実施形態について図面を参照して説明す
る。
【0011】本発明者らは、ICP−MSの試料溶液の
導入方法、および試料中の共存元素の影響を鋭意検討し
た結果、電気加熱気化装置により試料溶液をICP−M
Sに導入することおよびリチウムを添加することは、ホ
ウ素の増感に効果があるとの知見を得、本発明を完成さ
せるに至った。
【0012】すなわち、本発明に係わる微量ホウ素の定
量方法は、図1に示すような高周波誘導結合プラズマ質
量分析装置1を用いて行われ、試料にリチウムを添加し
試料に含有するホウ素を定量する方法である。
【0013】本発明の微量ホウ素の定量方法は、予め1
00μl程度となるように凝縮した(噴霧の10〜20
倍)リチウムを添加した試料溶液を電気加熱気化装置
(ETV)2に設けられたグラファイト炉2aに滴下
し、試料溶液を電気グラファイト炉からICPトーチ3
に導入する。さらに、試料を大気圧プラズマ中で600
0〜7000Kに加熱し、各元素を原子化、さらにはイ
オン化する。イオン化された試料がスキマー(インター
フェイス)を通過した後、イオンレンズ部4でエネルギ
収束し、最後に高真空に排気された重極型質量分析部5
に導入して分析する。
【0014】試料溶液は、必要に応じて酸処理等の前処
理を施し、試料を溶解、調整した後に、所定の量のリチ
ウムを添加して作製する。測定にあたっては、標準溶液
のリチウム濃度を全ての試料溶液のリチウム濃度と同一
にして検量線を作成し、測定する。
【0015】この試料溶液へのリチウムの添加は、試料
溶液のリチウム濃度が事前に明らかな場合には、試料溶
液中のリチウム濃度が10〜100ng/mlの範囲で
一定となるように調節することが望ましい。これは、リ
チウムの添加後のリチウム濃度が100ng/mlない
しその前後で効果的に感度増加が図れるからである。ま
た、試料溶液中のリチウム濃度が不明な場合は、試料溶
液1mlに対して約100ng添加するのが好ましい。
このような添加量にすれば、リチウムの添加後のリチウ
ム濃度が100ng/mlないしそれを僅かに超える濃
度となる場合が多いと推測され、効果的に感度増加が期
待できるからである。試料溶液1mlに対して100n
g以下では、試料中に最初から含まれているリチウム濃
度と異なっていた場合に、感度の増加率も異なってしま
い、正確に測定できないからである。また、試料溶液1
mlに対して100ngを大幅に超えても、それ以上の
感度の増加率は図れない。
【0016】上記のような微量ホウ素の定量方法におい
て、試料溶液にリチウムを添加することにより、簡便な
方法でETVICP−MSによって検出されるホウ素の
イオン強度は約70%増加するので、ETVICP−M
Sにおいても、ホウ素の分析感度を図ることができて、
正確なホウ素の定量が行なえる。
【0017】
【実施例】(試験1) 目的:試料に各種元素を添加しホウ素の感度の改善度合
を調べる。
【0018】結果:表1に示す。
【0019】
【表1】
【0020】ホウ素標準溶液を測定したときの強度を1
とし、各元素を添加した場合のホウ素強度の増加率を示
した。
【0021】ホウ素標準溶液の濃度は20ng/ml、
添加した元素の濃度は10ng/mlである。
【0022】ICP−MSによって検出されるホウ素の
イオン強度は、リチウムが約40%増加するのに対し
て、他の金属元素はいずれも約10%の増加であり、溶
液にリチウムを添加した場合に大幅な増加が図られるこ
とが判明した。
【0023】(試験2) 目的:リチウム濃度とホウ素イオン強度の増加量の関係
を調査する。また、リチウム濃度を10、50、100
および200ng/mlとした場合のホウ素イオン強度
を調査する。
【0024】結果:図1に示す。
【0025】リチウム濃度の増加に伴ってホウ素イオン
強度が増加していることが分かった。
【0026】また、図2に示すようなホウ素イオン強度
の検量線が得られた。
【0027】リチウムの添加によって、ホウ素の感度
(検量線の傾き)が上昇し、検量線の直線性も保たれて
いることが分かった。また、ホウ素の感度はリチウムの
濃度の増加に従って良くなるが、リチウム濃度が200
ng/mlにしても増感効果は変わらず、100ng/
mlを越えると大差がないことが分かった。
【0028】
【発明の効果】本発明に係わる微量ホウ素の定量方法に
よれば、半導体および半導体製造装置用部材等に含有さ
れるホウ素をより高感度、かつ、簡便に定量することが
できるICP−MSによる微量ホウ素の定量方法を提供
することができる。
【0029】すなわち、試料溶液にリチウムを添加し、
電気加熱気化装置により試料溶液を導入する微量ホウ素
の定量方法であるので、ICP−MSによって検出され
るホウ素のイオン強度は簡便な方法で約70%増加さ
せ、ICP−MSにおいても、ホウ素の分析感度の向上
が図ることができて、正確なホウ素の定量が行なえる。
【0030】また、試料溶液中のリチウム濃度は10〜
100ppbであるので、十分なホウ素の感度の向上が
図れる。
【0031】また、リチウムの試料溶液への添加量は、
試料溶液1mlに対して、約100ngであるので、試
料溶液中のリチウム濃度が不明な場合でも、十分なホウ
素の感度の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる微量ホウ素の定量方法に用いら
れる誘導結合プラズマ質量分析法の概念図。
【図2】本発明に係わる微量ホウ素の定量方法の実施例
におけるリチウム濃度とホウ素イオン強度の関係を示す
試験結果図。
【図3】本発明に係わる微量ホウ素の定量方法の実施例
におけるホウ素の検量線を示す試験結果図。
【符号の説明】
1 高周波誘導結合プラズマ質量分析装置 2 電気加熱気化装置 3 ICPトーチ 4 イオンレンズ部 5 重極型質量分析部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 真人 神奈川県秦野市曽屋30番地 東芝セラミッ クス株式会社開発研究所内 Fターム(参考) 2G043 AA01 BA07 CA01 CA03 DA02 DA05 EA08 EA17 GA08 GB21 NA11 5C038 EE02 EF01 EF26

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高周波誘導結合プラズマ質量分析法によ
    る微量ホウ素の定量方法において、試料溶液にリチウム
    を添加し、電気加熱気化装置により試料溶液を導入する
    ことを特徴とする微量ホウ素の定量方法。
  2. 【請求項2】 上記試料溶液中のリチウム濃度を10〜
    100ppbとすることを特徴とする請求項1に記載の
    微量ホウ素の定量方法。
  3. 【請求項3】 上記リチウムの試料溶液への添加量は、
    試料溶液1mlに対して、約100ngであることを特
    徴とする請求項1に記載の微量ホウ素の定量方法。
JP2001060318A 2001-03-05 2001-03-05 微量ホウ素の定量方法 Pending JP2002257787A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001060318A JP2002257787A (ja) 2001-03-05 2001-03-05 微量ホウ素の定量方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001060318A JP2002257787A (ja) 2001-03-05 2001-03-05 微量ホウ素の定量方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002257787A true JP2002257787A (ja) 2002-09-11

Family

ID=18919758

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001060318A Pending JP2002257787A (ja) 2001-03-05 2001-03-05 微量ホウ素の定量方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002257787A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100483101C (zh) * 2003-09-17 2009-04-29 中国科学院青海盐湖研究所 硼同位素热电离质谱测定中氰酸根干扰的消除方法
CN102661991A (zh) * 2012-05-18 2012-09-12 内蒙古包钢钢联股份有限公司 一种钢中酸溶硼含量的测定方法
CN102928501A (zh) * 2012-11-16 2013-02-13 内蒙古包钢钢联股份有限公司 一种钢中固溶硼含量的测定方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100483101C (zh) * 2003-09-17 2009-04-29 中国科学院青海盐湖研究所 硼同位素热电离质谱测定中氰酸根干扰的消除方法
CN102661991A (zh) * 2012-05-18 2012-09-12 内蒙古包钢钢联股份有限公司 一种钢中酸溶硼含量的测定方法
CN102928501A (zh) * 2012-11-16 2013-02-13 内蒙古包钢钢联股份有限公司 一种钢中固溶硼含量的测定方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Al-Hakkani Guideline of inductively coupled plasma mass spectrometry “ICP–MS”: Fundamentals, practices, determination of the limits, quality control, and method validation parameters
AU2014392589A1 (en) Systems and methods for detection and quantification of selenium and silicon in samples
Lee et al. Determination of mercury in urine by electrothermal vaporization isotope dilution inductively coupled plasma mass spectrometry
Nomizu et al. Determination of zinc in individual airborne particles by inductively coupled plasma mass spectrometry with digital signal processing
US6974951B1 (en) Automated in-process ratio mass spectrometry
CA2434094A1 (en) Automated in-process isotope and mass spectrometry
Liu et al. Novel nickel trap coupled with electrothermal vaporization for the direct solid-sampling analysis of cadmium in soil
JP2011169884A (ja) 微粒子分析装置および微粒子分析方法
Fucskó et al. Measurement of Trace Metallic Contaminants on Silicon Wafer Surfaces in Native and Dielectric Silicon Oxides by Vapor Phase Decomposition Flow Injection Inductively Coupled Plasma‐Mass Spectrometry
JP2002257787A (ja) 微量ホウ素の定量方法
JP4512605B2 (ja) 誘導結合プラズマ質量分析装置を用いた微量不純物元素の定量方法
Coedo et al. Evaluation of different sample introduction approaches for the determination of boron in unalloyed steels by inductively coupled plasma mass spectrometry
US5939229A (en) Method for determining chemical cross talk or isotopic scrambling induced by analytical procedures
JP2006184109A (ja) ポリマー中の超微量金属分析方法
JP5434056B2 (ja) 半導体基板の金属汚染評価方法
JP2001242052A (ja) 半導体基板又は薬品の不純物分析方法
JP3977761B2 (ja) 電子部品材料の品質管理方法
Zhang et al. Solution-based calibration strategy for laser ablation–inductively coupled plasma–mass spectrometry using desolvating nebulizer system
JP2907176B2 (ja) 検量線作成方法及び装置
CN112147209A (zh) 一种icp-ms测定地球化学样品中砷的方法
JP2004325380A (ja) 微量ホウ素の定量分析方法
TWI844003B (zh) 一種檢測方法
CN104897648B (zh) 一种电感耦合等离子体发射光谱法测定铝土矿中镓的方法
JP2001223251A (ja) 石英中に含有される金属の分析方法
CN108680563A (zh) 一种固体有机肥硅元素检测方法及应用

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20070711