[发明专利]一种液体氯硅烷当中甲基二氯硅烷的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多晶硅生产检测技术，特别指一种液体氯硅烷当中甲基二氯硅烷的检测方法。 

背景技术

碳是硅中与氧密切相关的重要杂质，现在氧已成为影响器件性能及成品率的关键因素，碳的重要性也日益明显。早在1980年，已经有过德国化学家Rath，H.J.和Wimmer，J.用气相色谱-质谱法测定氯硅烷中甲基氯硅烷方法的报道。但直到今天，这一方法仍然不能完全被揭示。在我国，即便是成型的多晶硅生产企业也不能对此进行准确定量分析。碳是硅晶体中的一种杂质，它主要存在于直拉硅单晶中，在区熔硅单晶中偶尔也能观测到，硅中碳的存在会使器件击穿电压大大降低，漏电流增加，对器件的质量有负面作用，在晶体生长中应尽力避免碳杂质的引入。碳在硅中主要处于替位位置，属于非电活性杂质。由于碳的原子半径小于晶格中硅原子的半径，当碳原子处于晶格位置时，会引入晶格应变，碳浓度的增加能够引起晶格常数的减小。而当器件制造过程中，由氧沉淀、离子注入等工艺引入的间隙硅原子能够被替位碳原子俘获，进行位置互换，从而也可能形成间隙态碳原子。这些间隙态碳原子在室温下也是可移动的，可以与替位碳原子、间隙氧原子、硼原子和磷原子结合，形成各种各样的杂质复合体。如果多晶硅产品当中的碳含量超标，碳则会代替晶格中的硅，降低硅品质。所以，原料样中碳含量的检测对多晶硅产品质量起着重要作用。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种液体氯硅烷当中甲基二氯硅烷的检测方法，这种方法是一种关于气相色谱与质谱联用仪法检测液体氯硅烷当中甲基二氯硅烷含量的标准物质处理过程和色谱、质谱检测过程的改进，通过改进样品处理方法提高检测的灵敏度和对甲基氯硅烷等物质的回收率。 

本发明要解决的技术问题由如下方案来实现：一种液体氯硅烷当中甲基二氯硅烷的检测方法，其特征是：将标准物质甲基二氯硅烷所用的正辛烷溶剂进行处理后使用气相色谱-质谱联用仪进行检测，所述处理方法为： 

将氯化钙粉末在150℃～250℃烘干再生，向色谱纯正辛烷试剂中加入过量再生过的氯化钙粉末，氯化钙粉末与正辛烷中微量水份充分反应，时间为12～36小时，在使用气相色谱-质谱联用仪检测前，包括如下条件： 

a)气相色谱仪色谱条件如下：质谱检测器；进样量控制为0.5～3ul，进样温度200℃～280℃，柱温升温程序：升温至25℃～45℃维持4～10分钟，然后以10℃～30℃/分升到170℃～200℃，程序共20～40分钟，毛细管柱：HP-5MS或具有同等性能的柱子，载气为高纯氦气； 

b)由于此方法采用正辛烷作为溶剂，而正辛烷的沸点较待测物质高，出峰时间在甲基二氯硅烷之后，为了防止检测器受大量溶剂的污染，设定MSD开关时间为(5～25)min； 

使用气相色谱-质谱联用仪检测步骤如下： 

a)制备多个不同浓度的甲基二氯硅烷标准溶液，并用气相色谱-质谱联用仪对其分别检测，根据所测得的数据，绘制甲基二氯硅烷的含量与检测结果之间的标准曲线； 

b)将使用所述气相色谱-质谱联用仪对所述待测氯硅烷溶液检 测获得的检测结果与所述标准曲线比对，得到样品中甲基二氯硅烷的含量。 

本发明的优点是： 

1.正辛烷经过纯化和静置后，配制成的标准溶液响应较强，可以检测到10ppbw的甲基氯硅烷。而且标准品物质冷藏后使用稳定，较直接用正辛烷配制标准物质得到的响应高约100倍，且低浓度标准溶液可以冷藏使用。 

2.直接上样操作简单易行，减少了样品处理时与空气接触发生变质，样品稳定情况较好，适合大批量样品的检测，并且重现性较好。 

附图说明

图1是本检测方法一个实施例的精三氯氢硅样品中甲机二氯硅烷的质图谱(113为其定量离子)。 

具体实施方式

下面将结合具体实施方案对本发明的方法做更详细的说明。本领域技术人员应当理解，下述实施例均用于对本检测方法所要求保护的范围进行实例性的描述，以此概括本发明的各参数的相对范围，因而不能将之理解为对本发明的一种具体限制。 

色谱仪：美国Aglient，7890A-5975c； 

实施例1甲基二氯硅烷标准曲线的制作 

色谱条件：质谱检测器；进样温度：280℃；柱温升温程序：升温至40℃维持6分钟，然后以30℃/分升到190℃后，程序共11分钟。毛细管柱：HP-5MS或具有同等性能的柱子。载气：高纯氦气。