JP2799116B2 - 気状水素化物中の不純物の高感度分析方法および装置 - Google Patents
気状水素化物中の不純物の高感度分析方法および装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被測定ガスであるシラ
ン、ホスフィンなどの気状水素化物（ｇａｓｅｏｕｓ
ｈｙｄｒｉｄｅ）中に含有されている不純物成分の濃度
を高感度に分析する方法およびそのための装置に関する
ものである。
ン、ホスフィンなどの気状水素化物（ｇａｓｅｏｕｓ
ｈｙｄｒｉｄｅ）中に含有されている不純物成分の濃度
を高感度に分析する方法およびそのための装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】気状水素化物中の不純物の分析にはガス
クロマトグラフに代表される熱伝導度検出器が広く用い
られているが、熱伝導度検出器は検出感度が低く、数ｐ
ｐｍ以上の不純物しか検出できないという限界がある。
クロマトグラフに代表される熱伝導度検出器が広く用い
られているが、熱伝導度検出器は検出感度が低く、数ｐ
ｐｍ以上の不純物しか検出できないという限界がある。
【０００３】これに対し、質量分析器や水素炎イオン化
検出器あるいは光イオン化検出器などの高感度検出器
は、不純物成分の検出感度が高いという利点があるもの
の、大量の気状水素化物が高感度検出器内に入ると、そ
の検出器内で水素化物が反応や分解を起こして検出器内
に付着して汚染し、分析ができなくなることがある。
検出器あるいは光イオン化検出器などの高感度検出器
は、不純物成分の検出感度が高いという利点があるもの
の、大量の気状水素化物が高感度検出器内に入ると、そ
の検出器内で水素化物が反応や分解を起こして検出器内
に付着して汚染し、分析ができなくなることがある。
【０００４】そこでそのような問題を解決するために、
被測定ガスである気状水素化物を分離カラムに導いて主
成分である水素化物成分と不純物成分とに分離すると共
に、主成分である水素化物成分をプレカットバルブの操
作により分析系統外へ排気し、ついで不純物成分のみを
高感度検出器に流入させて不純物成分の濃度を分析する
方法が知られている。この場合、プレカットを行うタイ
ミングは、予め水素化物成分の分離カラムからの溶出時
間を測定しておき、その設定時間に合わせて手動または
タイマーによりプレカットバルブを操作する。
被測定ガスである気状水素化物を分離カラムに導いて主
成分である水素化物成分と不純物成分とに分離すると共
に、主成分である水素化物成分をプレカットバルブの操
作により分析系統外へ排気し、ついで不純物成分のみを
高感度検出器に流入させて不純物成分の濃度を分析する
方法が知られている。この場合、プレカットを行うタイ
ミングは、予め水素化物成分の分離カラムからの溶出時
間を測定しておき、その設定時間に合わせて手動または
タイマーによりプレカットバルブを操作する。
【０００５】「高圧ガス，Ｖｏｌ．２９，Ｎｏ．２，１
４０（１９９２）」には、プレカットバルブからの不純
物成分を、さらに分離カラムで分離してから高感度検出
器に流入させて不純物成分の濃度を分析する方法が報告
されている。なおこの報告の実験では、プレカットのタ
イミングを時間設定により行っている。
４０（１９９２）」には、プレカットバルブからの不純
物成分を、さらに分離カラムで分離してから高感度検出
器に流入させて不純物成分の濃度を分析する方法が報告
されている。なおこの報告の実験では、プレカットのタ
イミングを時間設定により行っている。
【０００６】特開平４−２７８４５８号公報には、試料
ガス（半導体分野で使われるシラン、ホスフィン、アル
シン等のガス）をプレカラムで主成分と被分析成分とに
分離し、被分析成分だけを選択的に濃縮管に導入して濃
縮し、この操作を複数回繰り返した後、濃縮した微量成
分を脱着させてキャリアガスに同伴させてメインカラム
に導入し、そのメインカラムで単成分に分離した後、定
量装置に導入して定量する濃縮分析法が示されている。
ガス（半導体分野で使われるシラン、ホスフィン、アル
シン等のガス）をプレカラムで主成分と被分析成分とに
分離し、被分析成分だけを選択的に濃縮管に導入して濃
縮し、この操作を複数回繰り返した後、濃縮した微量成
分を脱着させてキャリアガスに同伴させてメインカラム
に導入し、そのメインカラムで単成分に分離した後、定
量装置に導入して定量する濃縮分析法が示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】予め水素化物成分のカ
ラムからの溶出時間を測定しておき、その設定時間に合
わせて手動またはタイマーによりプレカットバルブを操
作する方法は、不純物成分のみを高感度検出器に流入さ
せて不純物濃度を分析することができるので有力な方法
である。
ラムからの溶出時間を測定しておき、その設定時間に合
わせて手動またはタイマーによりプレカットバルブを操
作する方法は、不純物成分のみを高感度検出器に流入さ
せて不純物濃度を分析することができるので有力な方法
である。
【０００８】しかしながらこの方法は、事前に水素化物
成分の溶出時間の測定を行っておかなければならないと
いう煩わしさがある上、予めそのような測定を行ってお
いても、使用中のカラムの劣化や汚れにより主成分であ
る水素化物成分のカラムからの溶出時間が変化し、誤っ
て水素化物成分を高感度検出器に送り込んでしまうとい
う危険性がある。そして一度でもそのような事態を起こ
すと、高感度検出器の修復に多大の労力と費用を割かな
ければならなくなる。
成分の溶出時間の測定を行っておかなければならないと
いう煩わしさがある上、予めそのような測定を行ってお
いても、使用中のカラムの劣化や汚れにより主成分であ
る水素化物成分のカラムからの溶出時間が変化し、誤っ
て水素化物成分を高感度検出器に送り込んでしまうとい
う危険性がある。そして一度でもそのような事態を起こ
すと、高感度検出器の修復に多大の労力と費用を割かな
ければならなくなる。
【０００９】「高圧ガス，Ｖｏｌ．２９，Ｎｏ．２，１
４０（１９９２）」に開示の分析法は参考になる分析法
ではあるが、プレカットのタイミングを時間設定で行っ
ているため、依然として上述のような問題点を有する。
４０（１９９２）」に開示の分析法は参考になる分析法
ではあるが、プレカットのタイミングを時間設定で行っ
ているため、依然として上述のような問題点を有する。
【００１０】特開平４−２７８４５８号公報に開示の分
析法は、濃縮分析法に関するものであって本発明とは分
析法を異にする上、各切換コックによる切り換えに特別
の連動を行うことは考えられていない。
析法は、濃縮分析法に関するものであって本発明とは分
析法を異にする上、各切換コックによる切り換えに特別
の連動を行うことは考えられていない。
【００１１】本発明は、このような背景下において、プ
レカットバルブの操作により主成分である水素化物成分
を除外した状態で不純物成分のみを高感度検出器に導く
方法を採用する方法において、そのプレカットを確実に
行うことができる分析方法およびそのための装置を提供
することを目的とするものである。
レカットバルブの操作により主成分である水素化物成分
を除外した状態で不純物成分のみを高感度検出器に導く
方法を採用する方法において、そのプレカットを確実に
行うことができる分析方法およびそのための装置を提供
することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の気状水素化物中
の不純物の高感度分析方法は、被測定ガスである気状の
水素化物（１）をキャリアガス（２）に同伴させて分離
カラム（４）に導入することにより主成分である水素化
物成分と不純物成分とに分離すると共に、その水素化物
成分については、水素化物検出器（５）の検出に基くプ
レカットバルブ（６）の操作により分析系統外へ排気
し、その水素化物成分よりも速く溶出する不純物成分お
よび／またはその水素化物成分より遅れて溶出される不
純物成分については、そのまま直ちにこれを高感度検出
器（１０）に導いて不純物を分析すること、およびその
際には、水素化物検出器（５）とプレカットバルブ
（６）の操作を連動させ、主成分である水素化物成分を
自動的にプレカットして分析系統外へ排気することを特
徴とするものである。
の不純物の高感度分析方法は、被測定ガスである気状の
水素化物（１）をキャリアガス（２）に同伴させて分離
カラム（４）に導入することにより主成分である水素化
物成分と不純物成分とに分離すると共に、その水素化物
成分については、水素化物検出器（５）の検出に基くプ
レカットバルブ（６）の操作により分析系統外へ排気
し、その水素化物成分よりも速く溶出する不純物成分お
よび／またはその水素化物成分より遅れて溶出される不
純物成分については、そのまま直ちにこれを高感度検出
器（１０）に導いて不純物を分析すること、およびその
際には、水素化物検出器（５）とプレカットバルブ
（６）の操作を連動させ、主成分である水素化物成分を
自動的にプレカットして分析系統外へ排気することを特
徴とするものである。
【００１３】この場合、プレカットバルブ（６）の操作
によって水素化物成分より分離された不純物成分を、さ
らに分離カラム（９）によって分離し、これを高感度検
出器（１０）に導いて不純物を分析することが望まし
い。
によって水素化物成分より分離された不純物成分を、さ
らに分離カラム（９）によって分離し、これを高感度検
出器（１０）に導いて不純物を分析することが望まし
い。
【００１４】本発明の気状水素化物中の不純物の高感度
分折装置の一つは、被測定ガスである気状の水素化物
（１）を主成分である水素化物成分と不純物成分とに分
離する分離カラム（４）、該分離カラム（４）の下流に
設けられかつ水素化物成分を分析系統外へ排気するため
の水素化物検出器（５）、該水素化物検出器（５）の検
出に基いて自動的に作動するプレカットバルブ（６）、
および、該プレカットバルブ（６）の下流に設けられか
つ水素化物成分よりも速く溶出する不純物成分および／
またはその水素化物成分より遅れて溶出される不純物成
分をそのまま直ちに分析するための高感度検出器（１
０）を備えてなるものである。
分折装置の一つは、被測定ガスである気状の水素化物
（１）を主成分である水素化物成分と不純物成分とに分
離する分離カラム（４）、該分離カラム（４）の下流に
設けられかつ水素化物成分を分析系統外へ排気するため
の水素化物検出器（５）、該水素化物検出器（５）の検
出に基いて自動的に作動するプレカットバルブ（６）、
および、該プレカットバルブ（６）の下流に設けられか
つ水素化物成分よりも速く溶出する不純物成分および／
またはその水素化物成分より遅れて溶出される不純物成
分をそのまま直ちに分析するための高感度検出器（１
０）を備えてなるものである。
【００１５】本発明の気状水素化物中の不純物の高感度
分析装置の他の一つは、被測定ガスである気状の水素化
物（１）を主成分である水素化物成分と不純物成分とに
分離する分離カラム（４）、該分離カラム（４）の下流
に設けられかつ水素化物成分を分析系統外へ排気するた
めの水素化物検出器（５）、該水素化物検出器（５）の
検出に基いて自動的に作動するプレカットバルブ
（６）、該プレカットバルブ（６）からの不純物成分を
さらに分離するための分離カラム（９）、および、該分
離カラム（９）の下流に設けられかつ水素化物成分より
も速く溶出する不純物成分および／またはその水素化物
成分より遅れて溶出される不純物成分をそのまま直ちに
分析するための高感度検出器（１０）を備えてなるもの
である。
分析装置の他の一つは、被測定ガスである気状の水素化
物（１）を主成分である水素化物成分と不純物成分とに
分離する分離カラム（４）、該分離カラム（４）の下流
に設けられかつ水素化物成分を分析系統外へ排気するた
めの水素化物検出器（５）、該水素化物検出器（５）の
検出に基いて自動的に作動するプレカットバルブ
（６）、該プレカットバルブ（６）からの不純物成分を
さらに分離するための分離カラム（９）、および、該分
離カラム（９）の下流に設けられかつ水素化物成分より
も速く溶出する不純物成分および／またはその水素化物
成分より遅れて溶出される不純物成分をそのまま直ちに
分析するための高感度検出器（１０）を備えてなるもの
である。
【００１６】以下本発明を詳細に説明する。
【００１７】被測定ガスである気状水素化物（１）とし
ては、モノシラン、ジシラン、ジクロロシラン、三塩化
シラン、ホスフィン、アルシン、ジボラン、セレン化水
素、モノゲルマン、テルル化水素、スチビン、水素化ス
ズなどが例示される。
ては、モノシラン、ジシラン、ジクロロシラン、三塩化
シラン、ホスフィン、アルシン、ジボラン、セレン化水
素、モノゲルマン、テルル化水素、スチビン、水素化ス
ズなどが例示される。
【００１８】キャリアガス（２）としては、たとえば、
ヘリウムガス、アルゴンガス、窒素ガスなどが使用され
る。
ヘリウムガス、アルゴンガス、窒素ガスなどが使用され
る。
【００１９】分離カラム（４）としては、天然または合
成のポリマービーズ、無機質多孔質体、カーボン系充填
剤などを充填したカラムが用いられる。
成のポリマービーズ、無機質多孔質体、カーボン系充填
剤などを充填したカラムが用いられる。
【００２０】水素化物検出器（５）としては、熱伝導度
検出器、定電位電解式検出器、隔膜電極式検出器などが
用いられる。
検出器、定電位電解式検出器、隔膜電極式検出器などが
用いられる。
【００２１】プレカットバルブ（６）としては、たとえ
ば四方コック型のバルブが用いられる。
ば四方コック型のバルブが用いられる。
【００２２】高感度検出器（１０）としては、質量分析
器（たとえば四重極型質量分析器）、水素炎イオン化検
出器、光イオン化検出器などが用いられる。
器（たとえば四重極型質量分析器）、水素炎イオン化検
出器、光イオン化検出器などが用いられる。
【００２３】水素化物検出器（５）は分離カラム（４）
の下流に設け、プレカットバルブ（６）はその水素化物
検出器（５）の下流に設ける。すなわち、水素化物検出
器（５）は分離カラム（４）とプレカットバルブ（６）
との間に設ける。この場合、水素化物検出器（５）とプ
レカットバルブ（６）とをつなぐ配管の長さを調節し
て、水素化物成分が水素化物検出器（５）で検出されて
からプレカットバルブ（６）に達するまでにプレカット
バルブ（６）の操作が充分にできる時間が確保できよう
にする。そして高感度検出器（１０）は、そのプレカッ
トバルブ（６）の下流に設ける。
の下流に設け、プレカットバルブ（６）はその水素化物
検出器（５）の下流に設ける。すなわち、水素化物検出
器（５）は分離カラム（４）とプレカットバルブ（６）
との間に設ける。この場合、水素化物検出器（５）とプ
レカットバルブ（６）とをつなぐ配管の長さを調節し
て、水素化物成分が水素化物検出器（５）で検出されて
からプレカットバルブ（６）に達するまでにプレカット
バルブ（６）の操作が充分にできる時間が確保できよう
にする。そして高感度検出器（１０）は、そのプレカッ
トバルブ（６）の下流に設ける。
【００２４】この場合、プレカットバルブ（６）の下流
に不純物成分をさらに分離するための分離カラム（９）
を設け、その分離カラム（９）の下流に高感度検出器
（１０）を設けるようにしてもよい。
に不純物成分をさらに分離するための分離カラム（９）
を設け、その分離カラム（９）の下流に高感度検出器
（１０）を設けるようにしてもよい。
【００２５】被測定ガスである気状水素化物（１）をキ
ャリアガス（２）に同伴させて分離カラム（４）に導入
すると、主成分である水素化物成分と不純物成分とに分
離される。そこで、水素化物検出器（５）の検出に基く
プレカットバルブ（６）の操作により、その水素化物成
分を分析系統外へ排気する。
ャリアガス（２）に同伴させて分離カラム（４）に導入
すると、主成分である水素化物成分と不純物成分とに分
離される。そこで、水素化物検出器（５）の検出に基く
プレカットバルブ（６）の操作により、その水素化物成
分を分析系統外へ排気する。
【００２６】そしてその水素化物成分よりも速く溶出す
る不純物成分やその水素化物成分より遅れて溶出される
不純物成分については、これを高感度検出器（１０）に
導いて不純物を分析する。あるいは、その水素化物成分
よりも速く溶出する不純物成分やその水素化物成分より
遅れて溶出される不純物成分を分離カラム（９）で分離
し、これを高感度検出器（１０）に導いて不純物を分析
する。
る不純物成分やその水素化物成分より遅れて溶出される
不純物成分については、これを高感度検出器（１０）に
導いて不純物を分析する。あるいは、その水素化物成分
よりも速く溶出する不純物成分やその水素化物成分より
遅れて溶出される不純物成分を分離カラム（９）で分離
し、これを高感度検出器（１０）に導いて不純物を分析
する。
【００２７】プレカットバルブ（６）の操作は、切り換
え忘れや遅れを生じないように、水素化物検出器（５）
とプレカットバルブ（６）の操作を連動させ、主成分で
ある水素化物成分を自動的にプレカットして分析系統外
へ排気することが必要である。
え忘れや遅れを生じないように、水素化物検出器（５）
とプレカットバルブ（６）の操作を連動させ、主成分で
ある水素化物成分を自動的にプレカットして分析系統外
へ排気することが必要である。
【００２８】
【作用】本発明においては、被測定ガスである気状水素
化物田を分離カラム（４）に導入することにより主成分
である水素化物成分と不純物成分とに分離するが、その
際、分離された水素化物成分を水素化物検出器（５）で
検出し、その検出に連動させてその水素化物成分をプレ
カットバルブ（６）で確実に分析系統外へ自動的に排気
するようにしてあるので、その水素化物成分よりも速く
溶出する不純物成分および／またはその水素化物成分よ
り遅れて溶出される不純物成分のみを確実にかつそのま
ま直ちに高感度検出器（１０）に導いて分析することが
できる。
化物田を分離カラム（４）に導入することにより主成分
である水素化物成分と不純物成分とに分離するが、その
際、分離された水素化物成分を水素化物検出器（５）で
検出し、その検出に連動させてその水素化物成分をプレ
カットバルブ（６）で確実に分析系統外へ自動的に排気
するようにしてあるので、その水素化物成分よりも速く
溶出する不純物成分および／またはその水素化物成分よ
り遅れて溶出される不純物成分のみを確実にかつそのま
ま直ちに高感度検出器（１０）に導いて分析することが
できる。
【００２９】
【実施例】次に実施例をあげて本発明をさらに説明す
る。
る。
【００３０】実施例１ 図１は本発明の一実施例を示す装置の構成図、図３は図
１の装置による分析結果を示す代表的なクロマトグラム
である。
１の装置による分析結果を示す代表的なクロマトグラム
である。
【００３１】図１において、被測定ガスである気状水素
化物（１）はサンプリングコック（３）によりキャリア
ガス（２）の一例であるヘリウムガスに同伴され、ポー
ラスポリマービーズまたは合成ゼオライトを充填した分
離カラム（４）を通ることにより、主成分である水素化
物成分と被測定成分である不純物成分とに分けられる。
化物（１）はサンプリングコック（３）によりキャリア
ガス（２）の一例であるヘリウムガスに同伴され、ポー
ラスポリマービーズまたは合成ゼオライトを充填した分
離カラム（４）を通ることにより、主成分である水素化
物成分と被測定成分である不純物成分とに分けられる。
【００３２】このうち水素化物成分は水素化物検出器
（５）の一例であるである熱伝導度検出器で検出され、
その電気信号は増幅器（１１）で増幅され、プレカット
バルブ（６）が自動的に作動して排ガスライン（７）へ
導かれる。次に、水素化物成分のピークが無くなったこ
とが水素化物検出器（５）で検出され、その電気信号は
増幅器（１１）を通ってプレカットバルブ（６）を自動
的に元の位置に戻す。
（５）の一例であるである熱伝導度検出器で検出され、
その電気信号は増幅器（１１）で増幅され、プレカット
バルブ（６）が自動的に作動して排ガスライン（７）へ
導かれる。次に、水素化物成分のピークが無くなったこ
とが水素化物検出器（５）で検出され、その電気信号は
増幅器（１１）を通ってプレカットバルブ（６）を自動
的に元の位置に戻す。
【００３３】その水素化物成分よりも速く溶出する不純
物成分やその水素化物成分より遅れて溶出される不純物
成分は、水素化物検出器（熱伝導度検出器）（５）およ
びプレカットバルブ（６）を経て高感度検出器（１０）
の一例である四重極型質量分析器に導かれ、ここで不純
物が高感度で検出される。
物成分やその水素化物成分より遅れて溶出される不純物
成分は、水素化物検出器（熱伝導度検出器）（５）およ
びプレカットバルブ（６）を経て高感度検出器（１０）
の一例である四重極型質量分析器に導かれ、ここで不純
物が高感度で検出される。
【００３４】図３において、（１２）は水素化物検出器
（熱伝導度検出器）（５）からの出力信号であり、破線
（１４）で示した時間（プレカット開始時間）で増幅器
（１１）によりプレカットバルブ（６）が自動的に操作
され、分離カラム（４）から溶出した水素化物成分が排
ガスライン（７）へ流れるようになっている。そして水
素化物成分溶出後、破線（１５）で示した時間（プレカ
ット終了時間）でプレカットバルブ（６）が増幅器（１
１）により自動的に元の位置へ戻される。その結果、分
離カラム（４）からの溶出不純物成分（水素化物成分よ
りも速く溶出する不純物成分および水素化物成分より遅
れて溶出される不純物成分）のみが高感度検出器（四重
極型質量分析器）（１０）へ導入されるようになってい
る。（１３）は高感度検出器（四重極型質量分析器）
（１０）からの出力信号であり、該分析器の質量数を４
４に合わせて二酸化炭素を検出している。
（熱伝導度検出器）（５）からの出力信号であり、破線
（１４）で示した時間（プレカット開始時間）で増幅器
（１１）によりプレカットバルブ（６）が自動的に操作
され、分離カラム（４）から溶出した水素化物成分が排
ガスライン（７）へ流れるようになっている。そして水
素化物成分溶出後、破線（１５）で示した時間（プレカ
ット終了時間）でプレカットバルブ（６）が増幅器（１
１）により自動的に元の位置へ戻される。その結果、分
離カラム（４）からの溶出不純物成分（水素化物成分よ
りも速く溶出する不純物成分および水素化物成分より遅
れて溶出される不純物成分）のみが高感度検出器（四重
極型質量分析器）（１０）へ導入されるようになってい
る。（１３）は高感度検出器（四重極型質量分析器）
（１０）からの出力信号であり、該分析器の質量数を４
４に合わせて二酸化炭素を検出している。
【００３５】図１の装置を使用して超高純度気状水素化
物中の水素、酸素、二酸化炭素、メタンの濃度を測定し
た。水素化物成分が四重極型質量分析器に入るとイオン
化部が汚染されてしまうが、上記の装置においては水素
化物検出器（５）により水素化物成分を検出しながらプ
レカットを行っているので、水素化物成分は四重極型質
量分析器に入らないようになっている。
物中の水素、酸素、二酸化炭素、メタンの濃度を測定し
た。水素化物成分が四重極型質量分析器に入るとイオン
化部が汚染されてしまうが、上記の装置においては水素
化物検出器（５）により水素化物成分を検出しながらプ
レカットを行っているので、水素化物成分は四重極型質
量分析器に入らないようになっている。
【００３６】上記測定装置を使用して測定した次の２種
の混合ガス中の各不純物成分の濃度を次の表１に示す。 （ａ） １０％シラン＋９０％ヘリウム混合ガス （ｂ） １０％ホスフィン＋９０％ヘリウム混合ガス
の混合ガス中の各不純物成分の濃度を次の表１に示す。 （ａ） １０％シラン＋９０％ヘリウム混合ガス （ｂ） １０％ホスフィン＋９０％ヘリウム混合ガス
【００３７】
【表１】
【００３８】実施例２ 図２は本発明の一実施例を示す装置の構成図、図４は図
２の装置による分析結果を示す代表的なクロマトグラム
である。
２の装置による分析結果を示す代表的なクロマトグラム
である。
【００３９】図２において、被測定ガスである気状水素
化物（１）はサンプリングコック（３）によりキャリア
ガス（２）の一例であるヘリウムガスに同伴され、ポー
ラスポリマービーズまたは合成ゼオライトを充填した分
離カラム（４）を通ることにより、主成分である水素化
物成分と被測定成分である不純物成分とに分けられる。
化物（１）はサンプリングコック（３）によりキャリア
ガス（２）の一例であるヘリウムガスに同伴され、ポー
ラスポリマービーズまたは合成ゼオライトを充填した分
離カラム（４）を通ることにより、主成分である水素化
物成分と被測定成分である不純物成分とに分けられる。
【００４０】このうち水素化物成分は水素化物検出器
（５）の一例であるである熱伝導度検出器で検出され、
その電気信号は増幅器（１１）で増幅され、プレカット
バルブ（６）が自動的に作動して排ガスライン（７）へ
導かれる。次に、水素化物成分のピークが無くなったこ
とが水素化物検出器（５）で検出され、その電気信号は
増幅器（１１）を通ってプレカットバルブ（６）を自動
的に元の位置に戻す。
（５）の一例であるである熱伝導度検出器で検出され、
その電気信号は増幅器（１１）で増幅され、プレカット
バルブ（６）が自動的に作動して排ガスライン（７）へ
導かれる。次に、水素化物成分のピークが無くなったこ
とが水素化物検出器（５）で検出され、その電気信号は
増幅器（１１）を通ってプレカットバルブ（６）を自動
的に元の位置に戻す。
【００４１】その水素化物成分よりも速く溶出する不純
物成分やその水素化物成分より遅れて溶出される不純物
成分は、水素化物検出器（熱伝導度検出器）（５）およ
びプレカットバルブ（６）を経て、ポーラスビーズまた
は合成ゼオライトを充填した分離カラム（９）に導かれ
て不純物同士の分離が行われ、ついで高感度検出器（１
０）の一例である四重極型質量分析器に導かれて、ここ
で不純物が高感度で検出される。
物成分やその水素化物成分より遅れて溶出される不純物
成分は、水素化物検出器（熱伝導度検出器）（５）およ
びプレカットバルブ（６）を経て、ポーラスビーズまた
は合成ゼオライトを充填した分離カラム（９）に導かれ
て不純物同士の分離が行われ、ついで高感度検出器（１
０）の一例である四重極型質量分析器に導かれて、ここ
で不純物が高感度で検出される。
【００４２】図４において、（１２）は水素化物検出器
（熱伝導度検出器）（５）からの出力信号であり、破線
（１４）で示した時間（プレカット開始時間）で増幅器
（１１）によりプレカットバルブ（６）が自動的に操作
され、分離カラム（４）から溶出した水素化物成分が排
ガスライン（７）へ流れるようになっている。そして水
素化物成分溶出後、破線（１５）で示した時間（プレカ
ット終了時間）でプレカットバルブ（６）が増幅器（１
１）により自動的に元の位置へ戻される。その結果、分
離カラム（４）からの溶出不純物成分（水素化物成分よ
りも速く溶出する不純物成分および水素化物成分より遅
れて溶出される不純物成分）のみが分離カラム（９）で
不純物成分同士の間で分離され、高感度検出器（四重極
型質量分析器）（１０）へ導入されるようになってい
る。（１３）は高感度検出器（四重極型質量分析器）
（１０）からの出力信号であり、該分析器の質量数を２
８に合わせて窒素と一酸化炭素を検出している。
（熱伝導度検出器）（５）からの出力信号であり、破線
（１４）で示した時間（プレカット開始時間）で増幅器
（１１）によりプレカットバルブ（６）が自動的に操作
され、分離カラム（４）から溶出した水素化物成分が排
ガスライン（７）へ流れるようになっている。そして水
素化物成分溶出後、破線（１５）で示した時間（プレカ
ット終了時間）でプレカットバルブ（６）が増幅器（１
１）により自動的に元の位置へ戻される。その結果、分
離カラム（４）からの溶出不純物成分（水素化物成分よ
りも速く溶出する不純物成分および水素化物成分より遅
れて溶出される不純物成分）のみが分離カラム（９）で
不純物成分同士の間で分離され、高感度検出器（四重極
型質量分析器）（１０）へ導入されるようになってい
る。（１３）は高感度検出器（四重極型質量分析器）
（１０）からの出力信号であり、該分析器の質量数を２
８に合わせて窒素と一酸化炭素を検出している。
【００４３】図２の装置を使用して超高純度気状水素化
物中の窒素と一酸化炭素の濃度を測定した。水素化物成
分が四重極型質量分析器に入るとイオン化部が汚染され
てしまうが、上記の装置においては水素化物検出器
（５）により水素化物成分を検出しながらプレカットを
行っているので、水素化物成分は四重極型質量分析器に
入らないようになっている。
物中の窒素と一酸化炭素の濃度を測定した。水素化物成
分が四重極型質量分析器に入るとイオン化部が汚染され
てしまうが、上記の装置においては水素化物検出器
（５）により水素化物成分を検出しながらプレカットを
行っているので、水素化物成分は四重極型質量分析器に
入らないようになっている。
【００４４】上記測定装置を使用して測定した次の２種
の混合ガス中の各不純物成分の濃度を次の表２に示す。 （ａ） １０％シラン＋９０％ヘリウム混合ガス （ｂ） １０％ホスフィン＋９０％ヘリウム混合ガス
の混合ガス中の各不純物成分の濃度を次の表２に示す。 （ａ） １０％シラン＋９０％ヘリウム混合ガス （ｂ） １０％ホスフィン＋９０％ヘリウム混合ガス
【００４５】
【表２】
【００４６】
【発明の効果】本発明においては、被測定ガスである気
状水素化物（１）を分離カラム（４）に導入することに
より主成分である水素化物成分と不純物成分とに分離す
るときに、分離された水素化物成分を水素化物検出器
（５）で検出し、その検出に連動させてその水素化物成
分をプレカットバルブ（６）で確実に分析系統外へ自動
的に排気するようにしてあるので、その水素化物成分よ
りも速く溶出する不純物成分および／またはその水素化
物成分より遅れて溶出される不純物成分のみを確実にか
つそのまま直ちに高感度検出器（１０）に導いて分析す
ることができる。
状水素化物（１）を分離カラム（４）に導入することに
より主成分である水素化物成分と不純物成分とに分離す
るときに、分離された水素化物成分を水素化物検出器
（５）で検出し、その検出に連動させてその水素化物成
分をプレカットバルブ（６）で確実に分析系統外へ自動
的に排気するようにしてあるので、その水素化物成分よ
りも速く溶出する不純物成分および／またはその水素化
物成分より遅れて溶出される不純物成分のみを確実にか
つそのまま直ちに高感度検出器（１０）に導いて分析す
ることができる。
【００４７】このように本発明によれば確実にかつ自動
的に水素化物成分のプレカットを行うことが可能であ
り、後段の高感度検出器（１０）を傷めることなく気状
水素化物中の不純物成分を高感度で分析することが可能
である。
的に水素化物成分のプレカットを行うことが可能であ
り、後段の高感度検出器（１０）を傷めることなく気状
水素化物中の不純物成分を高感度で分析することが可能
である。
【００４８】よって本発明は、気状水素化物中の不純物
の高感度分析の目的に極めて実用的でかつ効果の大きい
ものである。
の高感度分析の目的に極めて実用的でかつ効果の大きい
ものである。
【図１】本発明の一実施例を示す装置の構成図である。
【図２】本発明の一実施例を示す装置の構成図である。
【図３】図１の装置による分析結果を示す代表的なクロ
マトグラムである。
マトグラムである。
【図４】図２の装置による分析結果を示す代表的なクロ
マトグラムである。
マトグラムである。
（１）…気状水素化物、 （２）…キャリアガス、 （３）…サンプリングコック、 （４）…分離カラム、 （５）…検出器、 （６）…プレカットバルブ、 （７）…排ガスライン、 （８）…キャリアガス、 （９）…分離カラム、 （１０）…高感度検出器、 （１１）…増幅器、 （１２）…水素化物検出器（５）からの出力信号、 （１３）…高感度検出器（１０）からの出力信号、 （１４）…プレカット開始時間、 （１５）…プレカット終了時間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−278458（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−83596（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−176548（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01N 30/04 G01N 30/14 G01N 30/16
Claims (4)
- 【請求項１】被測定ガスである気状の水素化物（１）を
キャリアガス（２）に同伴させて分離カラム（４）に導
入することにより主成分である水素化物成分と不純物成
分とに分離すると共に、その水素化物成分については、
水素化物検出器（５）の検出に基くプレカットバルブ
（６）の操作により分析系統外へ排気し、その水素化物
成分よりも速く溶出する不純物成分および／またはその
水素化物成分より遅れて溶出される不純物成分について
は、そのまま直ちにこれを高感度検出器（１０）に導い
て不純物を分析すること、およびその際には、水素化物
検出器（５）とプレカットバルブ（６）の操作を連動さ
せ、主成分である水素化物成分を自動的にプレカットし
て分析系統外へ排気することを特徴とする気状水素化物
中の不純物の高感度分析方法。 - 【請求項２】プレカットバルブ（６）の操作によって水
素化物成分より分離された不純物成分を、さらに分離カ
ラム（９）によって分離し、これを高感度検出器（１
０）に導いて不純物を分析することを特徴とする請求項
１記載の高感度分析方法。 - 【請求項３】被測定ガスである気状の水素化物（１）を
主成分である水素化物成分と不純物成分とに分離する分
離カラム（４）、該分離カラム（４）の下流に設けられ
かつ水素化物成分を分析系統外へ排気するための水素化
物検出器（５）、該水素化物検出器（５）の検出に基い
て自動的に作動するプレカットバルブ（６）、および、
該プレカットバルブ（６）の下流に設けられかつ水素化
物成分よりも速く溶出する不純物成分および／またはそ
の水素化物成分より遅れて溶出される不純物成分をその
まま直ちに分析するための高感度検出器（１０）を備え
てなる、気状水素化物中の不純物の高感度分析装置。 - 【請求項４】被測定ガスである気状の水素化物（１）を
主成分である水素化物成分と不純物成分とに分離する分
離カラム（４）、該分離カラム（４）の下流に設けられ
かつ水素化物成分を分析系統外へ排気するための水素化
物検出器（５）、該水素化物検出器（５）の検出に基い
て自動的に作動するプレカットバルブ（６）、該プレカ
ットバルブ（６）からの不純物成分をさらに分離するた
めの分離カラム（９）、および、該分離カラム（９）の
下流に設けられかつ水素化物成分よりも速く溶出する不
純物成分および／またはその水素化物成分より遅れて溶
出される不純物成分をそのまま直ちに分析するための高
感度検出器（１０）を備えてなる、気状水素化物中の不
純物の高感度分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5018028A JP2799116B2 (ja) | 1993-01-08 | 1993-01-08 | 気状水素化物中の不純物の高感度分析方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5018028A JP2799116B2 (ja) | 1993-01-08 | 1993-01-08 | 気状水素化物中の不純物の高感度分析方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06201668A JPH06201668A (ja) | 1994-07-22 |
| JP2799116B2 true JP2799116B2 (ja) | 1998-09-17 |
Family
ID=11960218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5018028A Expired - Fee Related JP2799116B2 (ja) | 1993-01-08 | 1993-01-08 | 気状水素化物中の不純物の高感度分析方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2799116B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109073611A (zh) * | 2016-04-20 | 2018-12-21 | 沃特世科技公司 | 用于色谱法的火焰离子化检测的方法和设备 |
| CN109142575A (zh) * | 2018-08-31 | 2019-01-04 | 四川永祥新能源有限公司 | 一种多晶硅生产用氢气中磷化氢含量的检测方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4744618B2 (ja) * | 2009-04-13 | 2011-08-10 | シャープ株式会社 | ガス成分検出装置 |
| JP5827843B2 (ja) * | 2011-09-12 | 2015-12-02 | 大陽日酸株式会社 | シリコン化合物ガス中の不純物濃度の分析方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5183596A (ja) * | 1975-01-20 | 1976-07-22 | Hitachi Ltd | Ryurokirikaesochi |
| JPS58176548A (ja) * | 1982-04-09 | 1983-10-17 | Mitsubishi Petrochem Co Ltd | ガスクロマトグラフ |
| JP3103985B2 (ja) * | 1991-03-06 | 2000-10-30 | 日本酸素株式会社 | 濃縮分析法及び装置 |
-
1993
- 1993-01-08 JP JP5018028A patent/JP2799116B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109073611A (zh) * | 2016-04-20 | 2018-12-21 | 沃特世科技公司 | 用于色谱法的火焰离子化检测的方法和设备 |
| CN109142575A (zh) * | 2018-08-31 | 2019-01-04 | 四川永祥新能源有限公司 | 一种多晶硅生产用氢气中磷化氢含量的检测方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06201668A (ja) | 1994-07-22 |
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