[發明專利]電導率探測器和包括其的離子色譜系統

有效

• 申請號: 201610915550.5
• 申請日: 2016-10-20
• 公開（公告）號: CN106908558B
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 鄭圣翰;李東洙;崔雅美;嚴智媛;蔡京洙;樸正大;林光信
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社;延世大學校產學協力團
• 主分類號: G01N30/64
• 分類號: G01N30/64;G01N30/96
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 屈玉華

本發明提供電導率探測器和包括其的離子色譜系統。該電導率探測器包括流動通道、電極布置和探測器。流動通道具有管形狀，該管形狀具有包括離子組分的溶液流動通過其的通道直徑。電極布置在流動通道上并且包括至少一陽極和至少一陰極。陽極和陰極間隔開小于或等于通道直徑的電極間隙。探測器連接到電極布置以探測離子組分的電導率。

技術領域

在此描述的一個或多個實施方式涉及電導率探測器和包括電導率探測器的離子色譜系統。

背景技術

超純水(UPW)已經被用于半導體器件的各種制造工藝。當使用UPW時，雜質的離子濃度已經成為焦點并因此經常受到小心的監視，尤其在小尺寸的高度集成半導體器件的制造期間。

用于UPW監視的一種方法涉及使用離子色譜執行組分分析。離子色譜可以通過在分離柱中分離UPW中的離子組分而執行。然后，每個離子組分的電導率通過電導率探測器被探測。之后，基于對于每個離子組分的探測到的電導率執行定性分析和定量分析。

電導率探測器可以從處于十億分率(ppb)的最大濃度程度的UPW探測離子組分。因此，從具有低于某程度的ppb或處于萬億分率(ppt)的程度的濃度的UPW探測離子組分可能是不準確的。當UPW的濃度非常小(例如，低于某個水平的ppb)時，更大的UPW樣品可以提供到電導率探測器以圖增加探測準確性。然而，提供更大的UPW樣品增加進行電導率探測的時間和成本。

發明內容

根據一個或多個實施方式，一種電導率探測器包括：流動通道，具有管形狀，該管形狀具有包括離子組分的溶液流動通過其的通道直徑；在流動通道上的電極布置，電極布置包括間隔開電極間隙的至少一陽極和至少一陰極，該電極間隙小于或等于通道直徑；和探測器，連接到電極布置以探測離子組分的電導率。

流動通道可以包括：入口，被陽極圍繞并且溶液流動到其中；出口，被陰極圍繞并且溶液從其流出；和流動單元，在入口和出口之間并且溶液穿過該流動單元以提供從入口到出口的離子流。電極間隙可以基本上是通道直徑的0.3至1.0倍。入口、出口和流動單元可以具有基本上相同的直徑，使得流動通道具有沿著離子流的流動路徑的一致的通道直徑。

探測器可以基于以下等式通過放大常數放大電導率：

其中k表示放大常數，D表示流動通道的通道直徑，D_ref表示流動通道的參考直徑，d表示電極間隙，γ_d表示電極間隙的減小比率，以及γ_D表示通道直徑的增大比率。

入口和出口每個可以具有第一直徑，流動單元可以具有大于第一直徑的第二直徑，使得流動單元具有比入口和出口的體積大的體積。電極間隙可以基本上在0.3mm至0.8mm的范圍中，通道直徑可以基本上在0.5mm至0.8mm的范圍中。

電導率探測器可以包括在陽極和陰極之間的絕緣體，其中絕緣體具有圍繞流動通道的管形狀。電導率探測器可以包括補充電極，用于減小在電極處的極化。補充電極可以包括：第一電極，在流動通道上并且與陽極間隔開，和第二電極，在流動通道上并且與陰極間隔開。