JPH10239223A - 珪素化合物ガス中のシロキサンの分析方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体製造用に使用するモノシラン等の珪素
化合物ガス中に微量混在するシロキサンを数ｐｐｂ迄正
確に分析可能にして、使用先で望まれる高純度の珪素化
合物ガスを供給し得るよう、品質管理の向上を図る。 【解決手段】 珪素化合物ガスＳの貯蔵容器１、試料採
取管２、質量分析計６、キャリアーガス源Ｈｅ、流量計
Ｆを備えたガス排出管８等を６方位置切り替え弁９に連
結し、予め１００℃以上の温度に加熱器４で加熱処理後
冷却器３でー１５℃〜ー１４４℃に冷却した試料採取管
２に、貯蔵容器１より珪素化合物ガスＳを所定量流通せ
しめて、シロキサンを試料採取管２内に凝縮せしめて捕
集する。ついで６方位置切り替え弁９を操作して管路を
切り替え、キャリアーガスＨｅを試料採取管２に送給す
るとともに、試料採取管２を徐々に加熱し、気化した成
分を質量分析計６に搬送し分析する。ー１５℃以上の温
度で気化するシロキサンを質量分析計６の質量数７７で
検出し測定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はシリコン半導体の製
造に使用される、シラン、ジシラン、これらのハロゲン
化物、四塩化珪素及び四弗化珪素等の珪素化合物ガス中
に混在していると、製造製品の品質上好ましくないシロ
キサンの分析方法とこの分析を行うための装置で、使用
に供する珪素化合物ガスの品質評価に有効に使用するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】シラン、ジシラン、これらのハロゲン化
物、更には四塩化珪素、四弗化珪素等の珪素化合物ガス
は半導体製造において、エピタキシャル成長や珪素の酸
化膜および窒化膜の成長の際の原料として有効に使用さ
れている。これらの珪素化合物ガス中には製造される半
導体の品質に悪影響を及ぼすシロキサンが混在している
のが実状であり、これを除去して使用している。そして
半導体の高集積化に伴いそのシロキサン含有を排除し益
々高純度の珪素化合物ガスの出現が望まれてきている。
これと共に当該珪素化合物ガス中のシロキサンの検出の
下限感度が益々微少（数ｐｐｂ以下）である分析技術の
開発が必要不可欠となってきている。

【０００３】しかるに、従来の珪素化合物ガス中のシロ
キサンは、熱伝導度型ガスクロマトグラフィ（以下「Ｔ
ＣＤ−ＧＣ」という。）を検出器として使用して分析さ
れている。そしてこの方法では、分離カラムとしてステ
ンレス鋼製の管にジビニルベンゼン（ＤＶＢ）等の多孔
質高分子剤よりなるポラパックＰやポラパックＱ（いず
れも米国Ｗａｔｅｒｓ社製商品名）を充填して、これに
より組成分を分離して測定するものである。この方法に
よるとシロキサンの検出感度はせいぜい０．５〜１ｐｐ
ｍ（５００〜１０００ｐｐｂ）であって、上記した必要
とされる数ｐｐｂの検出は不可能であった。

【０００４】即ち従来のＴＣＤ−ＧＣによる分析方法で
は、シロキサンの分析にあたり分離カラムを７０〜８０
℃の温度に加熱する必要があることから、この加熱温度
に検出限界の原因があると着目し、カラム温度を変化さ
せこの温度の変化による分離カラムからの導出ガスを質
量分析計に導きシロキサン含有量の変動を測定した。そ
の結果を図６のグラフに図示する。なお使用した分離剤
はポラパックＰで、使用したガスはモノシランガスで各
温度で同一ガスを５ｃｃ捕集し分析した。

【０００５】図６で明らかなように、同一のガスを流し
ても分離カラムの温度によって、カラムより導出されて
くるシロキサンの量が異なっている。即ち温度が高いと
その量は増加し、前記ＴＣＤーＧＣによる当該ガスの分
析で用いる分離カラムの温度７０〜８０℃ではシロキサ
ンの含有量は約７００〜１２００ｐｐｂとなり、更に１
００℃の温度では約７０００ｐｐｂに達することが確認
された。また、これらより低い温度６０℃では約３００
ｐｐｂ、４０℃では約６０ｐｐｂと低い含量値を示し
た。これは分離カラムの高分子分離剤に付着残存する微
量な水分と導入されて来る珪素化合物と反応してシロキ
サンを生成し、そしてその生成量が高温になると増加す
ることに起因するものと考えられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように加熱する分
離カラムを使用する従来のＴＣＤ−ＧＣによる珪素化合
物ガス中のシロキサンの分析では、分離カラムの温度に
よってカラムより導出されるシロキサンの量が異なり真
値が判断し得ず、またこの分析法で使用される分離カラ
ムの加熱温度７０〜８０℃では、シロキサンの量が７０
０ｐｐｂ以上の値となり、今後当該分野で必要不可欠と
される珪素化合物ガス中のシロキサン含有量を数ｐｐｂ
の微量な値まで検出することが不可能であった。本発明
は、上記事情に鑑み珪素化合物ガス中のシロキサン含有
量を数ｐｐｂの微量を測定し得る高感度の分析方法とそ
の装置の提供を目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、従来分離のため使用していた分離用高分子剤を使用
することなく珪素化合物ガスとシロキサンを分離するこ
とに着目したもので、本発明の請求項１に記載の分析方
法では、加熱前処理した後の試料採取管に珪素化合物ガ
スを流通して該ガスを採取し、ついで試料採取管をシロ
キサンの沸点以下の温度に冷却した後昇温して試料採取
管より導出するガスを質量分析計に導き、該質量分析計
でシロキサン量を測定することを特徴とする珪素化合物
ガス中のシロキサンの分析方法であり、また請求項２に
記載の分析方法は、加熱前処理した後の試料採取管をシ
ロキサンの沸点以下の温度まで冷却し、ついで該温度下
で前記試料採取管に珪素化合物ガスを流通して該ガスを
採取した後、試料採取管を昇温して試料採取管より導出
するガスを質量分析計に導いてシロキサン量を測定する
ことを特徴とする珪素化合物ガス中のシロキサンの分析
方法である。請求項３に記載の分析方法は、加熱前処理
温度が１００℃以上の温度であることを特徴とする請求
項１または請求項２に記載の珪素化合物ガス中のシロキ
サンの分析方法である。そして請求項４に記載の分析方
法は、試料採取管の冷却温度がー１５℃〜ー１４４℃で
あることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか
１項に記載の珪素化合物ガス中のシロキサンの分析方法
である。また請求項５に記載の分析方法は、試料採取管
がステンレス鋼よりなることを特徴とする請求項１乃至
請求項４のいずれか１項に記載の珪素化合物ガス中のシ
ロキサンの分析方法であり、更に請求項６に記載の分析
方法にあっては、試料採取管がステンレス鋼製筒体内に
ステンレス鋼製またはガラス製の充填物の少なくとも一
つの充填物が充填されてなることを特徴とする請求項１
乃至請求項４のいずれか１項に記載の珪素化合物ガス中
のシロキサンの分析方法である。

【０００８】また請求項７は、上記本発明の分析方法を
実施するための装置であって、珪素化合物ガス源と連通
する管端開口、冷却手段と加熱手段を備えた試料採取管
の一側と連通する管端開口、質量分析計に連通する管端
開口、キャリアーガス源と連通する管端開口、試料採取
管の他側と連通する管端開口、及び一端が外気に開口す
るガス排出管の他端側管端開口等の６ケの開口端がこの
順序で円周上に沿って配置された弁箱に、回転により通
路を切り替える切り替え弁体が回転可能かつ気密に装着
して配置されてなり、そして該切り替え弁体は前記弁箱
に設けた６ケの管端開口に回転切り換えで常に係合する
よう配置された６ケの連結口よりなるとともに、隣り合
う２ケの連結口が一対になって連通して３組の管路が形
成されていて、前記弁体を前記弁箱で回転することによ
り、珪素化合物ガスを試料採取管に導入してシロキサン
を凝縮して採取する試料採取工程と、採取したシロキサ
ンを気化して質量分析計へ導入して分析する分析測定工
程との各工程が順次切り替え可能に配置されてなること
を特徴とする珪素化合物ガス中のシロキサンの分析装置
である。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下本発明の珪素化合物ガス中の
シロキサンの分析方法の実施態様を図１、図２に一例を
例示して説明する。図１及び図２において１は被測定ガ
スである珪素化合物ガスＳが充填してある容器、２は試
料採取管でステンレス鋼製またはガラス製で、冷却時ま
たは加熱時に付与する熱の伝達を効果的にするため内部
にステンレス鋼製のチップやガラスビーズ等の充填物を
充填することが好ましい。該試料採取管２にはこれを冷
却するための冷却器で、例えば液体窒素の如き液化ガス
を冷媒とし管３Ａより弁３Ｃを介して供給され、冷却し
た後管３Ｂより導出される。また４は試料採取管２を加
熱するための加熱器である。そしてこれら試料採取管
２、冷却器３、及び加熱器４は断熱箱５内に収容すると
より好ましい。

【００１０】６は質量分析計であり、７は試料採取管２
で捕集した試料ガスを質量分析計６に導くためのヘリウ
ムガスよりなるキャリアーガス源Ｈｅと連通しているキ
ャリアーガス導入管であり、８は流量計Ｆを介して一側
の管端８Ｂが除害して大気に放気する除害筒（図示せ
ず。）に連結するガス排出管である。そしてこれらの機
器は６方位置切り替え弁９を介して、後述する試料採取
工程、分析測定工程等の工程に応じて連結または遮断し
得るよう連結している。

【００１１】即ち、６方位置切り替え弁９は、図３に示
す如く弁箱９１と該弁箱９１に気密にかつ回転可能に装
着される弁体９２よりなっている。そして前記弁箱９１
は図３の（ａ）に図示するように、珪素化合物ガスＳの
貯蔵容器１と連結している減圧弁１０を有する試料導入
管１１の管端開口１１Ａ、試料採取管２の一側２Ａと連
結している管１２の管端開口１２Ａ、質量分析計６と連
結している管１３の管端開口１３Ａ、キャリアーガス源
Ｈｅと連通しているキャリアーガス導入管７の管端開口
７Ａ、前記試料採取管２の他側２Ｂに連結している管１
４の管端開口１４Ａ、そして一側８Ｂが除害筒（図示せ
ず。）に連結しているガス排出管８の他側管端開口８Ａ
等の６ケの管端開口がこの順序に従って円周上に沿って
配列されて設けられている。

【００１２】また上記弁箱９１に気密にかつ回転可能に
装着される弁体９２は図３の（ｂ）に図示するように、
上記弁箱９１に配した６ケの管端開口に弁体９２の回転
による移動でも常に係合するように、弁箱に設けた管端
開口の配置と同一円周上に沿って配置した６ケの連結口
９３ａ、９３ｂ、９３ｃ、９３ｄ、９３ｅ、そして９３
ｆが設けられ、そしてこれら６ケの連結口９３は隣り合
う連結口と、９３ａー９３ｂ、９３ｃ−９３ｄ、９３ｅ
−９３ｆの如く対をなして管路９４、９５、９６でそれ
ぞれ連通せしめて、３組の管路を形成している。

【００１３】このような構造よりなる弁箱９１と弁体９
２とは図３の（ｃ）に図示する如く、弁体９２が弁箱９
１に回転可能にかつ気密を保って装着され一体となって
６方位置切り替え弁９を形成し、図１、図２に図示する
如き前記各機器を切り替え可能な管路で連設せしめて本
発明の珪素化合物ガス中のシロキサンの分析装置を構成
している。なお、９７は弁体９２を回転操作するハンド
ルである。

【００１４】上記した本発明の装置を使用して、珪素化
合物ガス中のシロキサンを分析する方法を説明する。ま
ず６方位置切り替え弁９を図１に示す如く、弁体９２の
連結口９３ａが弁箱９１に設けた珪素化合物ガスＳを貯
蔵する容器１に連結する導入管１１の管端開口１１Ａに
係合するよう設定する。すると弁体９２のその他の連結
口と弁箱９１の管端開口とは、９３ｂ−１２Ａ、９３ｃ
ー１３Ａ、９３ｄ−７Ａ、９３ｅ−１４Ａ、９３ｆ−８
Ａの如くに自ずと係合する。そして、貯蔵容器１ー試料
採取管２ー流量計Ｆー大気放出の流通管路と、キャリア
ーガス源Ｈｅー質量分析計６の流通管路との２つの流通
管路が形成される。

【００１５】このような状態でキャリアーガス導入管７
より質量分析計６にキャリアーガス源Ｈｅとしてヘリウ
ムガスを流し、一方試料採取管２を１００℃以上の温度
に加熱器４で加熱すると共に、管２０より弁２１を介し
て試料導入管１１にヘリウムガスや窒素ガスの如き不活
性ガスを供給し、そしてこの不活性ガスを試料採取管２
内に流通せしめて流量計Ｆを介して大気放出する。この
ようにして試料採取管２内を充分加熱洗浄した後、加熱
を停止しついで冷却器３に管端３Ａより弁３Ｃを介して
液体窒素の如き冷媒を流して試料採取管２を冷却する。
冷却温度は分析対象であるシロキサンを完全に捕獲する
ことが必要であることから、シロキサンの沸点であるー
１５℃と融点ー１４４℃の間の温度が好ましい。ー１５
℃以上の温度ではシロキサンが凝縮せずガス状で試料採
取管２を流通して大気に放出され真値が得られない。ま
たー１４４℃以下の温度ではシロキサンが凝固し、次工
程の分析時にこれを気化するのに時間を要するばかり
か、冷却のための費用も嵩む等の不都合が生じる。

【００１６】ついで弁２１を閉じて不活性ガスの供給を
停止するとともに、貯蔵容器１の弁を開いて容器１内の
珪素化合物ガスＳを減圧弁１０、試料導入管１１、管１
２を経て試料採取管２に導入し、そして管１４、ガス排
出管８、流量計Ｆを経て管端開口８Ｂより除害筒（図示
せず。）を介して大気に放出される。この間試料採取管
２は前記冷却温度に継続して保持されている。またこの
間に試料採取管２に流通せしめた珪素化合物ガスＳの流
量を流量計Ｆにて計量する。

【００１７】所定の流量を流した後、６方位置切り替え
弁９を回転操作（例えば時計と同方向）して、図２に図
示した如く９３ａ−８Ａ、９３ｂー１１Ａ、９３ｃー１
２Ａ、９３ｄー１３Ａ、９３ｅ−７Ａ、９３ｆー１４Ａ
等の位置に弁体９２の各連結口と弁箱９１の各管端開口
とを係合せしめる。その結果、貯蔵容器１ー流量計Ｆー
大気放出の流通管路とキャリアガス源Ｈｅー試料採取管
２ー質量分析計６の流通管路との２つの流通管路を形成
するように切り替えられ、試料採取管２に導入されてい
た珪素化合物ガスは容器１より流量計Ｆを通り管端開口
８Ｂより除害筒で除害された後大気に放出される。一方
キャリアーガス源Ｈｅとしてヘリウムガスがキャリアー
ガス導入管７より管１４を経て試料採取管２に導入さ
れ、該採取管２を流通して管１２、管１３を経て質量分
析計６に導入される。そして弁３Ｃを閉じて冷却器３へ
の冷媒の供給を停止して、試料採取管２の冷却を止める
とともに、加熱器４を作動して試料採取管２加熱する。

【００１８】この結果、前記冷却工程で試料採取管２で
凝縮して液化されていたり、凝固して固化されていた成
分が、温度の上昇とともに各成分特有の融点に従い融解
したり、各成分特有の沸点に従い気化したりする。なお
シロキサン、及び珪素化合物ガスの沸点と融点を表１に
示す。

【表１】

【００１９】表１に示したようにシロキサンの沸点はー
１５℃であり、他の珪素化合物ガスの沸点はシロキサン
より低温度であったり、高い温度であったりして、その
沸点温度にシロキサンと差がある。従って、シロキサン
の沸点（ー１５℃）より低い沸点温度の組成分は先の工
程での冷却温度ー１４４℃より加熱して温度を徐々に上
昇させて行く間にシロキサンの沸点に達するまでに既に
気化し、試料採取管に導入されるキャリアガスＨｅに同
伴されて先んじて質量分析計６に搬送される。また一
方、シロキサンの沸点（ー１５℃）より高い沸点の組成
分はシロキサンの気化するー１５℃の温度近辺の温度で
は未だ気化せず液体状態を保持している。従ってー１０
〜ー１５℃の温度に達すると試料採取管２内に保持され
ているシロキサンの凝縮液のみが気化し始め、この気化
したシロキサンは試料採取管２に導入されているキャリ
アーガスＨｅに同伴されて質量分析計６に搬送される。

【００２０】かくして、珪素化合物ガスとこれに混在し
ているシロキサンは完全に分離されて質量分析計６に導
入され、通常の質量分析計による分析操作でシロキサン
の量が測定される。そしてこれで得られたシロキサンの
量（ｍ）を試料採取時に試料採取管２に流した珪素化合
物ガスＳの流量（Ｍ）に対する割合ｍ／Ｍを算出するこ
とにより珪素化合物ガスＳ中のシロキサンの含有濃度が
得られる。

【００２１】なお、上記実施態様における試料採取管２
の試料珪素化合物ガスＳの採取にあたっては、試料採取
管２を所定温度に冷却した状態で珪素化合物ガスＳを流
して、含有するシロキサンを試料採取管２内で凝縮して
捕獲し、そしてその間に試料採取管２に流した珪素化合
物ガスＳの流量を計測して試料を採取するする方法につ
いて説明した。しかし本発明はこれに限定されるもので
なく、試料採取にあたって試料採取管２を低温に冷却す
ることなく常温状態として珪素化合物ガスＳを流して該
ガスを採取し、その後試料採取管２を所定の温度に冷却
しても良く、この場合試料採取管２は定容量の管とし、
そして採取量が定量の管で定まっているので流量の計測
は必要ない。

【００２２】また、上記６方位置切り替え弁９の切り替
え操作による管路の切り替えは、上記工程、即ち試料採
取工程、質量分析計による分析測定工程の２つの工程の
順序を繰り返しで切り替えられ、極めて簡便かつ効率よ
く使用することができる。

【００２３】

【実施例】次に本発明の珪素化合物ガス中のシロキサン
の分析を上記図１、図２に図示した装置を使用して行っ
た実施例について説明する。 実施例１：試料採取管２としてステンレス鋼製、容積２
ｃｃ（管内径５ｍｍ）に８０メッシュのステンレス鋼製
のチップを充填して使用した。そして、６方位置切り替
え弁９を図１に示す如く試料採取工程の位置にして、試
料採取に先だって試料採取管２を１５０℃に加熱すると
ともに管２０より不活性ガスとしてヘリウムガスを流し
３０分間加熱処理をして採取管２内の水分を排除した。
続いて試料採取管２の加熱を停止して、冷却器３を作動
して試料採取管２をー１１０℃に冷却した。ついでヘリ
ウムガスの供給を停止し、貯蔵容器１より珪素化合物ガ
スＳとしてモノシランガスを導出し試料採取管２に導き
これに１０００ｃｃ流通せしめた（流量計Ｆで測定）。

【００２４】ついで、６方位置切り替え弁９を操作して
図２に示す如く管路を質量分析計６による分析測定工程
に切り替えるとともに、冷却器３による冷却を停止し加
熱器４を作動せしめて試料採取管２を約１０℃／分の昇
温速さで徐々に昇温した。この結果、キャリアーガス導
入管７より供給されるキャリアーガス源Ｈｅとしてヘリ
ウムガスが試料採取管２に導入され、そして前記徐々な
る試料採取管２の昇温により、その温度が特定成分の固
有の沸点に達するとこれに相当する沸点を有する成分が
気化し、しかも低い沸点の成分の順に気化し、ヘリウム
ガスに同伴されて質量分析計６に搬送される。

【００２５】そこで本実施例では、質量分析器９の質量
数をシロキサンの質量数７７に固定し、試料採取管２を
ー１１０℃から約１０℃／分の昇温速度で１５０℃まで
昇温して質量分析計６に搬送されてきた質量数７７の成
分（シロキサン）を分析した結果を昇温時間［分］に対
する質量数７７のシロキサンの相対量を図４のグラフで
図示する。この相対量を既知の標準ガスにより値付けし
たところ、４．９６×１０^ー5ｃｃとなり、採取試料が１
０００ｃｃであることからその濃度は４．９６×１０^ー8
であり即ち４９．６ｐｐｂの値を得た。

【００２６】実施例の別の例として、試料採取を実施例
１では低温で試料採取を行ったのに代えて、定量の試料
採取管を使用して常温状態で行う方法について、珪素化
合物ガスＳに四弗化珪素ガスを使用して行った。実施例
２：ステンレス鋼製の両端に開閉弁Ｖs（図示せず。）
が設けられている１０００ｃｃ（管の内径８ｃｍ、長さ
１９．９ｃｍ）の定量試料採取管２を図１の如き装着し
開閉弁Ｖsを開とし、実施例１と同様に６方位置切り替
え弁９を先ず図１の如く試料採取工程の位置として、不
活性ガスを流しながら試料採取管２を１００℃以上の温
度に加熱して採取管内の水分を排除する。ついで試料採
取管２を常温まで冷却した後不活性ガスの導入を停止す
るとともに、貯蔵容器１より常温で四弗化珪素ガス導出
して試料採取管２に流通せしめ、時期をみて開閉弁Ｖs
を閉じて試料採取する。引き続き開閉弁Ｖsを閉じたま
ま冷却器３を作動して試料採取管２をー１１０℃まで冷
却するとともに、６方位置切り替え弁９を図２の如き位
置にして分析測定工程に切り替える。ー１１０℃の温度
になると四弗化珪素は固化される。

【００２７】ついで、冷却を停止し、加熱器４を作動し
て試料採取管２を１０℃／分の昇温速度で加熱するとと
もに試料採取管２に備え付けの開閉弁Ｖsを開く。する
とキャリアーガス導入管７から供給されているキャリア
ーガス源Ｈｅのヘリウムガスが試料採取管２に導入さ
れ、該管２内で気化したガスはヘリウムガスに同伴され
て質量分析計６に搬送される。この実施例２では、ー９
５℃の温度になると固化した四弗化珪素が融解すること
なしに昇華現象を起こし直ちに気化し、ヘリウムガスに
同伴されて質量分析計６を経て大気に排除される。そし
て更に昇温を続けるとー１５℃の温度になると凝縮して
いたシロキサンが気化し始めヘリウムガスに伴われて質
量分析計６に搬送され質量数７７の質量数位置でシロキ
サンの含量が測定される。この結果を図５にグラフで図
示する。ここで質量分析計６の質量数をシロキサンに質
量数７７に固定し、試料採取管２の開閉弁Ｖs開いてー
１１０℃から１０℃／分の昇温速度で昇温し始めてから
の昇温時間（分）に伴う質量数７７の相対的検出量を表
示した。

【００２８】上記図５のグラフで得られた結果を、既知
の含量の標準ガスより検量した結果、１．１３×１０^ー5
ｃｃの含量を得た。従って１０００ｃｃの四弗化珪素中
のシロキサン含有濃度は１１．３ｐｐｂとなる。また上
記二つのの実施例１及び実施例２で得られた分析結果の
図４、図５のグラフで、曲線のノイズ幅を感度を高めて
測定し、前記グラフの感度目盛りに換算したところノイ
ズ幅は０．３６ｍｍであった。この値より前記実施例
１、及び実施例２の図１、及び図２のグラフの曲線と濃
度の関係を勘案して、本発明の分析方法の検出下限界値
を求めた結果、安全率Ｓ／Ｎ＝２としてその検出下限界
値は０．３ｐｐｂであった。なお上記実施例１及び実施
例２では珪素化合物ガスＳとしてモノシラン、四弗化珪
素を例示して該各ガス中のシロキサンについて説明した
が、本発明はこれに限定されるものでなく、前記表１に
示したシロキサンが生成混入される恐れがある珪素化合
物ガス中のシロキサンの分析にも勿論適用し得る。

【００２９】

【発明の効果】本発明は上記した通り、分析すべき珪素
化合物ガス中のシロキサンを分離するため、従来の如き
分離剤を使用したカラムを使用せずにそれぞれの成分の
保有する沸点の差により分離するようにし、かつ試料採
取管を試料採取前に充分加熱するとともに不活性ガスを
流して水分を排除し洗浄するので、従来の如き分離にあ
たって温度による分離量が変動する等の影響が無く、上
記成分の分離を極めて正確に遂行し得、シロキサンの適
確な分析が可能となった。しかも従来検出不可能であっ
た数ｐｐｂの微量のシロキサンの検出も可能となり、今
後益々必要とされる不純物含量が微量な高純度の半導体
製造の材料ガスの品質管理に極めて有効に活用し得る。

【００３０】そして更に当該分析に使用する装置も６方
位置切り替え弁を使用し、かつ該切り替え弁に試料ガス
源、試料採取管、質量分析計、キャリアーガス源及び大
気放出するガス排出管等を適切に配して連結して、有機
的に管路を切り替えて試料採取工程、分析測定工程を順
次切り替えることができて、極めて操作が容易で適切な
分析運転が遂行し得る等の効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の分析装置の試料採取工程にある系統
略図である。

【図２】 本発明の分析装置の分析測定工程にある系統
略図である。

【図３】 本発明の分析装置に使用する６方位置切り替
え弁の組立図である。

【図４】 本発明の分析方法の実施例１の結果を示すグ
ラフである。

【図５】 本発明の分析方法の実施例２の結果を示すグ
ラフである。

【図６】 従来の分析方法で得られる分離剤カラムの加
熱温度の変化に伴うシロキサンの分析値の変化を示すグ
ラフである。

【符号の説明】

１ 貯蔵容器、 ２ 試料採取管、 ３ 冷却器、 ４
加熱器、６ 質量分析計、 ７ キャリアーガス導入
管、 ８ ガス排出管、９ ６方位置切り替え弁、 １
１ 試料導入管、１２、１４ 試料採取管に連結する
管、 １３ 質量分析計に連結する管、９１ ６方位置
切り替え弁の弁箱、 ９２ ６方位置切り替え弁の弁
体、９３ａ、９３ｂ、９３ｃ、９３ｄ、９３ｅ、９３ｆ
連結口、９４、９５、９６ 管路、 Ｓ 珪素化合物
ガス、 Ｈｅ キャリアーガス源 Ｆ 流量計

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱前処理した後の試料採取管に珪素化
   合物ガスを流通して該ガスを採取し、ついで試料採取管
   をシロキサンの沸点以下の温度に冷却した後に昇温して
   試料採取管より導出するガスを質量分析計に導き、該質
   量分析計でシロキサン量を測定することを特徴とする珪
   素化合物ガス中のシロキサンの分析方法。
2. 【請求項２】 加熱前処理した後の試料採取管をシロキ
   サンの沸点以下の温度まで冷却し、ついで該温度下で前
   記試料採取管に珪素化合物ガスを流通して該ガスを採取
   した後、試料採取管を昇温して試料採取管より導出する
   ガスを質量分析計に導いてシロキサン量を測定すること
   を特徴とする珪素化合物ガス中のシロキサンの分析方
   法。
3. 【請求項３】 加熱前処理温度が１００℃以上の温度で
   あることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の
   珪素化合物ガス中のシロキサンの分析方法。
4. 【請求項４】 試料採取管の冷却温度がー１５℃〜ー１
   ４４℃であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の
   いずれか１項に記載の珪素化合物ガス中のシロキサンの
   分析方法。
5. 【請求項５】 試料採取管がステンレス鋼よりなること
   を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記
   載の珪素化合物ガス中のシロキサンの分析方法。
6. 【請求項６】 試料採取管がステンレス鋼製筒体内にス
   テンレス鋼製またはガラス製の充填物の少なくとも一つ
   の充填物が充填されてなることを特徴とする請求項１乃
   至請求項４のいずれか１項に記載の珪素化合物ガス中の
   シロキサンの分析方法。
7. 【請求項７】 珪素化合物ガス源と連通する管端開口、
   冷却手段と加熱手段を備えた試料採取管の一側と連通す
   る管端開口、質量分析計に連通する管端開口、キャリヤ
   ーガス源と連通する管端開口、試料採取管の他側と連通
   する管端開口、及び一端が外気に開口するガス排出管の
   他端側管端開口等の６ケの開口端がこの順序で円周上に
   沿って配置された弁箱に、回転により通路を切り替える
   切り替え弁体が回転可能かつ気密に装着して配置されて
   なり、そして該切り替え弁体は前記弁箱に設けた６ケの
   管端開口に回転切り換えで常に係合するよう配置された
   ６ケの連結口よりなるとともに、隣り合う２ケの連結口
   が一対になって連通して３組の管路が形成されていて、
   前記弁体を前記弁箱で回転することにより、珪素化合物
   ガスを試料採取管に導入しシロキサンを凝縮して採取す
   る試料採取工程と、採取したシロキサンを気化して質量
   分析計へ導入して分析する分析測定工程との各工程が順
   次切り替え可能に配置されてなることを特徴とする珪素
   化合物ガス中のシロキサンの分析装置。