[发明专利]一种混酸中氟硼酸的检测方法

说明书

本发明涉及一种混酸中氟硼酸的检测方法。在本发明中，混酸为磷酸、硝酸、醋酸、氟硼酸的混合物。先利用萃取剂通过多次萃取的方式，将混酸中除磷酸外的其他组分分离，单独测定出磷酸的含量；再通过光度法检测混酸中硝酸的含量，最后利用电位滴定仪，计算等当点处磷酸、硝酸、氟硼酸的总含量，减去磷酸与硝酸的组分，即可得到氟硼酸的含量。本发明间接测定氟硼酸含量，减少了直接利用离子选择电极测定氟硼酸含量的误差，通过萃取分离的方式准确的测定了该混酸体系中磷酸的含量，避免了采用重量法或容量法测定磷酸含量的误差，大大提高了该混酸体系中氟硼酸的检测精度。

技术领域

本发明涉及电子化学品及半导体湿法蚀刻领域的检测，具体涉及一种混酸中氟硼酸的检测方法，精准检测氟硼酸组分含量。

背景技术

湿法蚀刻是目前半导体中主流的蚀刻技术之一。湿法蚀刻所用到的蚀刻液通常以酸为主，并且含氟，这是因为氟元素易与硅元素发生反应。氟硼酸一般用于金属表面氧化物、硅酸盐膜的清洁和腐蚀剂，且因其水解出HF的特性，也可用作HF缓释载体，其含量对蚀刻液产品的性能有很大的影响。

氟硼酸主要与其他酸复配使用，混酸中氟硼酸的检测一直是一个难点，因为硼元素一电离能高，因而ICP-MS等需原子电离的痕量分析仪器无法检测；且氟硼酸在水溶液中会缓慢分解生成羟基氟硼酸(HBF3OH)和HF，所以利用BF4-离子选择性电极法直接检测时，受温度、离子强度、水解等影响误差较大，检测偏差甚至在20％以上，所以需探索一种便于检测混酸中氟硼酸含量的方法。

除直接检测法外，也可通过测定混酸中其他组分的含量来间接计算出氟硼酸的含量，氟硼酸与磷酸、硝酸、醋酸复配使用时，磷酸含量的检测一般采用重量法和容量法，其中重量法使用磷钼酸喹啉沉淀来推算磷酸的含量，步骤繁琐，注意事项繁多，且烘干阶段需要使用的温度高，安全风险较大；容量法相较于重量法在温度控制的要求是没那么苛刻，但是也有多次过滤洗涤的操作，且碱溶沉淀的步骤操作时也相当不便。

基于此，本发明针对磷酸、硝酸、醋酸、氟硼酸的混酸体系，通过多次萃取的方式，将磷酸与其他组分分离，可精确测定该混酸体系中磷酸的含量，同时利用光度法与电位滴定法将计算出氟硼酸的含量，大大提高了该混酸体系中氟硼酸含量检测的精度。

发明内容

本发明通过测定总酸和其余混酸的含量，间接测定磷酸、硝酸、醋酸、氟硼酸混酸体系中氟硼酸的含量，避免了采用BF₄^-离子选择性电极直接测定氟硼酸含量的误差；通过萃取剂多次萃取的方式，将混酸中除磷酸外的其他组分分离，准确的测定了该混酸体系中磷酸的含量，避免了采用重量法或容量法测定磷酸含量的误差，大大提高了该混酸体系中氟硼酸的检测精度。

本发明目的在于提供了一种混酸中氟硼酸的检测方法。

为实现上述目的，本发明技术方案提供一种混酸中氟离子的检测方法，步骤包括：

S1.称取一定量的混酸样品，利用萃取剂分离出混酸中的磷酸组分，滴定法测定磷酸含量；

S1.称取一定量的混酸样品，通过光度法测定硝酸组分的含量；

S2.称取一定量的混酸样品，利用电位滴定仪滴定样品，通过第一个等当点计算磷酸、硝酸、氟硼酸的总含量，差减S1、S2测定的磷酸、硝酸含量，即可得到氟硼酸的含量。

所述的检测方法中，步骤S1中的混酸样品为磷酸、硝酸、醋酸与氟硼酸的混合物，并将该混酸样品加入浓度为150-250g/L的NaCl溶液进行稀释。作为优选方案混酸样品质量为9～11g稀释于50ml 200g/L的NaCl溶液中，用以增强极性提高萃取效率，便于溶液分层。

所述的检测方法中，步骤S1中萃取剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯或氯仿，萃取剂质量9～11g，且萃取次数不小于5次。

所述的检测方法中，步骤S2中，需先绘制硝酸的吸光度标准曲线，再利用样品的吸光度计算硝酸含量。