JPH06201668A - 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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- JPH06201668A JPH06201668A JP1802893A JP1802893A JPH06201668A JP H06201668 A JPH06201668 A JP H06201668A JP 1802893 A JP1802893 A JP 1802893A JP 1802893 A JP1802893 A JP 1802893A JP H06201668 A JPH06201668 A JP H06201668A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 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。 【構成】 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。その際、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する。なお、水素化物検出器(5) と
プレカットバルブ(6) の操作は連動させる。そして、水
素化物成分よりも速くまたは遅く溶出する不純物成分に
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。不純物成分をさらに分離カラム(9) によって分
離してから、高感度検出器(10)に導いて不純物を分析す
ることもできる。
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。 【構成】 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。その際、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する。なお、水素化物検出器(5) と
プレカットバルブ(6) の操作は連動させる。そして、水
素化物成分よりも速くまたは遅く溶出する不純物成分に
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。不純物成分をさらに分離カラム(9) によって分
離してから、高感度検出器(10)に導いて不純物を分析す
ることもできる。
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(gaseoushydride)
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(gaseoushydride)
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pp
m 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pp
m 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, 140 (199
2)」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。
2)」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, 140 (199
2)」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。
2)」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、これを高感度検出器(10)に導いて不純物を分析
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、これを高感度検出器(10)に導いて不純物を分析
することを特徴とするものである。
【００１３】この場合、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
とが望ましい。
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
とが望ましい。
【００１４】またこの場合、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。
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。
【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) の下流に設ける
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) の下流に設ける高感度検出器(1
0)を備えてなるものである。
分析装置の一つは、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) の下流に設ける
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) の下流に設ける高感度検出器(1
0)を備えてなるものである。
【００１６】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
る水素化物検出器(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
に設ける高感度検出器(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
る水素化物検出器(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
に設ける高感度検出器(10)を備えてなるものである。
【００１７】以下本発明を詳細に説明する。
【００１８】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。
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。
【００１９】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。
リウムガス、アルゴンガス、窒素ガスなどが使用され
る。
【００２０】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。
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。
【００２１】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。
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。
【００２２】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。
四方コック型のバルブが用いられる。
【００２３】高感度検出器(9) 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。
（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。
【００２４】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。
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。
【００２５】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。
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。
【００２６】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。
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。
【００２７】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。
【００２８】プレカットバルブ(6) の操作は手動でも可
能であるが、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特に好ましい。
能であるが、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特に好ましい。
【００２９】
【作用】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
出してその検出に基き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高感度検出器(10)に導いて分析
することができる。
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
出してその検出に基き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高感度検出器(10)に導いて分析
することができる。
【００３０】
【実施例】次に実施例をあげて本発明をさらに説明す
る。
る。
【００３１】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。
【００３２】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。
【００３３】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。
【００３４】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。
【００３５】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(11)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４４に合わせて二酸化炭素を検出している。
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(11)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４４に合わせて二酸化炭素を検出している。
【００３６】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。
【００３７】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
【００３８】
【表１】被測定成分 混合ガス(a) 混合ガス(b) 水素 2300 ppb 400 ppb 酸素 10 ppb以下 10 ppb以下 二酸化炭素 5 ppb以下 8 ppbメタン 5 ppb以下 5 ppb以下
【００３９】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。
【００４０】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。
【００４１】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。
【００４２】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(10)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(10)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。
【００４３】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(11)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。
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(11)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。
【００４４】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。
【００４５】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
【００４６】
【表２】被測定成分 混合ガス(a) 混合ガス(b) 窒素 1700 ppb 5 ppb一酸化炭素 5 ppb以下 5 ppb以下
【００４７】
【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
検出してその検出に基きその水素化物成分をプレカット
バルブ(6) で分析系統外へ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
検出してその検出に基きその水素化物成分をプレカット
バルブ(6) で分析系統外へ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
純物成分のみを高感度検出器(10)に導いて分析すること
ができる。
【００４８】このように本発明によれば確実に水素化物
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。
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。
【００４９】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
Claims (5)
- 【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、これを高
感度検出器(10)に導いて不純物を分析することを特徴と
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】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
とする請求項１記載の分析方法。 - 【請求項３】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を特徴とする請求項１または２
記載の高感度分析方法。 - 【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) の下流に設ける水素化物
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) の下流に設ける高感度検出器(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５】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) の下流に設ける水素化物
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) の下流に設ける高
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 true JPH06201668A (ja) | 1994-07-22 |
| JP2799116B2 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 (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010249556A (ja) * | 2009-04-13 | 2010-11-04 | Sharp Corp | ガス成分検出装置 |
| JP2013061172A (ja) * | 2011-09-12 | 2013-04-04 | Taiyo Nippon Sanso Corp | シリコン化合物ガス中の不純物濃度の分析方法 |
| US10852279B2 (en) | 2016-04-20 | 2020-12-01 | Waters Technologies Corporation | Method and apparatus for flame ionization detection for chromatography |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
Citations (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 |
| JPH04278458A (ja) * | 1991-03-06 | 1992-10-05 | Nippon Sanso Kk | 濃縮分析法及び装置 |
-
1993
- 1993-01-08 JP JP5018028A patent/JP2799116B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (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 |
| JPH04278458A (ja) * | 1991-03-06 | 1992-10-05 | Nippon Sanso Kk | 濃縮分析法及び装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010249556A (ja) * | 2009-04-13 | 2010-11-04 | Sharp Corp | ガス成分検出装置 |
| JP4744618B2 (ja) * | 2009-04-13 | 2011-08-10 | シャープ株式会社 | ガス成分検出装置 |
| JP2013061172A (ja) * | 2011-09-12 | 2013-04-04 | Taiyo Nippon Sanso Corp | シリコン化合物ガス中の不純物濃度の分析方法 |
| US10852279B2 (en) | 2016-04-20 | 2020-12-01 | Waters Technologies Corporation | Method and apparatus for flame ionization detection for chromatography |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2799116B2 (ja) | 1998-09-17 |
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