KR0153517B1 - 저농도 가스혼합물의 제조방법 및 그것의 제조장치 - Google Patents
저농도 가스혼합물의 제조방법 및 그것의 제조장치Info
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 고농도 표준 가스를 2단계로 희석하는 저농도 가스 혼합물의 제조 방법을 나타내는 플로우 다이어그램이다.
제2도는 고농도 표준 가스를 n 단계로 희석하는 저농도 가스 혼합물의 제조 방법을 나타내는 플로우 다이어그램이다.
본 발명은 저농도 가스 혼합물의 제조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기압 이온화 질량 분석계(APIMS)를 이용한 (sub)-ppb 분석에 사용하는 것 등과 같은 고감도 분석 계기를 시험, 보정하기 위하여 하나 이상의 단계로 가스물질을 희석함으로써 가스 혼합물을 제조하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
LSIs 등과 같은 반도체 장치를 제작하기 위해서는 각종 가스가 사용된다. 이들 가스는 불순물을 함유하며, 불순물은 LSIs의 특성에 역효과를 미친다. 그러므로, 가능하면 순도가 높은 가스가 요구되고 있는 실정이며, LSIs의 통합 밀도의 증가와 함께 이러한 요구가 더욱 증가되고 있다. 이러한 요구를 만족시키기 위해서는 정확하고 신뢰성있게 가스를 분석해야 한다.
불순물 함량을 결정하기 위하여 상기 가스를 분석하는데 보편적으로 사용하는 기술은 가스 크로마토그래피(GC), 가스 크로마토그래피-질양 분광법(GC-MS) 및 푸우리에 변환 적외선 분광법(FTIR)이다. 그러나, 이들 기술의 검출 한계는 1-10ppb 정도이다. 이러한 관점에서, 이들 분석 기술은 LSIs의 제작시 필요한 감도만큼 가스의 불순물 함량을 측정할 수 없다.
질량분광법 등과 같은 비절대법에 의해 샘플 가스내의 특정 종류(species)에 대한 성공적인 정량 분석을 수행하기 위해서는 분석될 종류를 함유한 표준 가스 혼합물에 의해 보정 곡선을 얻는 것이 필요하다. 이들 표준 혼합물은 알고 있는 고농도 불순물의 가스 혼합물을 희석 가스로 희석시켜 제조할 수 있다. 최종 혼합물 내에 있는 종류의 농도는 분석될 샘플 가스에 있는 종류의 농도와 동일한 범위에 있는 것이 양호하다. 샘플 가스의 농도가 매우 낮을 때, 하기의 인자들이 분석의 정확성을 결정한다. :
a. 분석계기의 검출 한계
b. 희석 가스의 순도
c. 혼합 기술
분석계기의 검출 한계가 저농도에 있으며, 비교할 수 있을 정도로 b와 c의 인자를 얻기가 곤란하다.
최근, 소위 기압 이온화 질량 분석계(APIMS)라고 불리는 고감도 분석계기가 개발되었다. 이 계기는 10ppt 이하로 분자 종류의 함량을 결정할 수 있다. 그러므로, 저농도 범위의 표준 가스 혼합물을 제조하는 것이 필요하게 되었다.
매우 순수한 가스의 분석시 보정 가스로서 사용되는 저농도 표준 가스 혼합물은 하나 이상의 단계로 고농도 표준 가스를 희석함으로써 제조될 수 있다. 저농도 표준 가스를 제조하기 위하여 소정의 유속 및 압력에서 연속적으로 2단계 희석하는 방법이 사용된다. 이러한 방법에 있어서, 고농도 표준 가스를 먼저 동일한 종류의 샘플가스의 희석 가스와 희석하여 예정된 중간 농도로 한 다음, 이 중간 농도 혼합물의 대부분을 폐기하고 남아있는 분율의 가스를 희석 가스로 더욱 희석한다. 이러한 저농도 최종 표준 가스내의 가스 종류의 농도는 정확하게 조절되어야 한다. 이러한 목적으로, 물질 흐름 조절기, 압력 조절기 등과 같은 각종 장치가 재료가스 및 희석 가스의 유속을 조절하기 위하여 사용되어야만 한다.
저농도 물질을 우리의 자연 환경의 일부분을 이루는 종류로 만들면, 물질흐름 조절기, 압력 조절기등과 같은 조절 장치를 사용함으로써 성취될 수 있는 낮은 한계의 농도에 심각한 제한을 주게된다.
역학적 방식으로 저농도 표준 가스 혼합물을 제조하기 위하여, 본 발명자는 희석 가스 라인과 혼합 라인을 오염되지 않게 유지하는 것이 중요하다는 것을 알았다. 재료 가스와 희석 가스의 유속 및 압력을 조절하는데 사용되는 장치는 오염 물질을 흡수 및 탈가스화 시키므로, 어쩔 수 없이 오염 물질의 공급원이 된다. 상기 장치로부터 배출될때, 오염 물질은 저농도 표준 가스 혼합물의 농도를 매우 변화시키거나, 또는 비조절 방식으로 부가적인 종류를 첨가한다. 따라서, 정확한 보정 곡선을 얻을 수 없다. 정확한 보정 곡선없이는 APIMS 등과 같은 고정밀 분석 계기도 LSIs 제조시에 필요한 바와 같은 정밀성으로 가스를 분석할 수 없다.
본 발명의 목적은 고순도 가스를 분석하기 위한 표준 가스 혼합물로서 바람직한 저농도 가스 혼합물을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 여기서 희석 가스 라인과 혼합 라인은 오염되지 않도록 유지된다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 방법을 효율적으로 수행하여 저농도 가스 혼합물을 생성하는 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따라, 원가스의 압력을 조절하고; 원가스를 정제하여 고순도 희석가스를 제조하고; 상기 고순도 희석 가스를 제1 부분과 제2 부분으로 분리하여 고농도 표준 가스의 유속을 조절하고; 고순도 희석 가스의 제1 부분과 고농도 표준 가스를 혼합하여 중간 농도 표준 가스를 제조하고, 중간 농도 가스 혼합물을 제1류와 제2류로 분리하고; 고순도 희석 가스의 제2 부분으로 제1류의 가스 혼합물을 희석하여 저농도 가스 혼합물을 제조하고; 중간 농도 가스 혼합물의 제2류의 압력을 조절한 다음; 상기 저농도 가스 혼합물의 압력을 조절하는 단계로 구성되는 저농도 가스 혼합물의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 양호한 구체적 실례에 따라서, 중간 농도 가스 혼합물의 제2류가 특별히 재순환되지 않는 한, 그것은 일반적으로 배출된다.
본 발명 방법의 또 다른 구체적 실례는 제2항 내지 제11항중의 어느 한 항에 따라서 제공된다.
더욱이, 본 발명에 따라서, 하기의 단계로 구성되는, 저농도 가스 혼합물의 제조 장치가 제공된다:
원가스의 압력을 조절하는 수단; 원가스를 정제하여 고순도 희석 가스를 제조하는 수단; 상기 고순도 희석 가스를 제1 부분과 제2 부분으로 분리하고, 상기 제2 부분이 제1 제한 수단을 통해 흐르는 수단; 상기 제1 부분이 흐르는 제2 제한 수단; 고농도 표준 가스의 유속을 조절하는 수단; 고순도 희석 가스의 제1 부분과 고농도 표준 가스를 혼합하여 중간 농도 가스 혼합물을 제조하는 수단; 중간 농도 가스 혼합물을 제1류와 제2류로 분리하고, 상기 제1류가 제3 제한 수단을 통해 흐르는 수단; 제1류의 가스 혼합물을 고순도 희석 가스의 제2 부분으로 희석하여 저농도 가스 혼합물을 제조하는 수단; 가스 혼합물의 제2류의 압력을 조절하여 저농도 가스 혼합물의 압력을 조절하는 수단.
본 발명의 기본 개념은 고순도 희석 가스가 생성되자 마자, 입자 및/또는 가스 불순물 등과 같은 부가적인 오염 물질이 본 공정의 그 이후의 혼합 및/또는 희석 단계중에 추가되지 않는 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 이것은 이들 단계를 수행하는데 사용되는 모든 장치가 오염 물질을 부가적으로 발생시키지 않는다는 것을 의미한다. 이들 장치는 일반적으로 전해 연마 파이프 등과 같은 파이프와 니들 밸브(유속 조절이 가능함), 캘리 브레이트 오리피스, 소구경 파이프 등과 같은 제한 수단으로부터 선택되며 이들은 적절한 직경 및 다른 유속 및 압력을 다른 라인으로 처리해야만 할 때의 적절한 직경비를 가지며, 본 기술에 적절한 직경비의 선택은 당업자에게 잘 공지되어 있다.
본 발명은 다단계 희석 공정에 사용할 수 있으며, 여기서 제로 가스, 즉, 가스 혼합물을 제조하기 위하여 고농도 표준 가스와 혼합될 고순도 희석 가스는 제n유분으로 분리되는데, 이러한 제로 가스의 유분은 혼합 가스에 순차적으로 가해져서 제로 가스의 제n류가 제(n-1) 단계에서 희석된 일부분의 가스 혼합물에 가해지게 된다.
이러한 다단계 희석 공정은 하기의 단계로 구성된다:
원가스의 압력을 조절하고; 원가스를 정제하여 고순도 희석 가스를 제조하고; 고순도 희석가스를 제n 유분으로 분리하고; 고농도 표준 가스의 유속을 조절하고; 고농도 표준 가스와 고순도 희석 가스의 제1 유분을 혼합하여 제1 중간 농도 가스 혼합물을 제조하고; 제1 중간 농도 가스 혼합물을 제1류와 2류로 분리하고; 고순도 희석 가스의 제2 유분과 제1 중간 농도 가스 혼합물의 제1류를 혼합하여 제2 중간 농도 가스 혼합물을 제조하고; 제2 중간 농도 가스 혼합물을 제1류와 제2류로 분리하고; 상기 언급한 2개의 혼합 및 분리 단계를 반복하여 제(n-1) 중간 농도 가스 혼합물의 제1류와 제2류를 제조하고; 고순도 희석 가스의 제n 유분과 제(n-1) 중간 농도 가스 혼합물의 제1류를 혼합하여 저농도 가스 혼합물을 제조한 다음; 각각 제1 - 제(n-1) 중간 농도 가스 혼합물의 제2류의 압력을 조절하며, 이 때 제(m) 중간 농도 가스 혼합물(1mn-1)의 제2류의 압력은 제(m-1) 중간 농도 가스 혼합물의 그것보다 작다. 각 중간 농도 가스 혼합물의 제2류가 재순환되지 않는 한, 그것은 배출되는 것이 양호하다.
또한, 본 발명에 따라서, 하기와 같이 구성되는 저농도 가스 혼합물의 제조장치를 얻을 수 있다: 원가스의 압력을 조절하는 수단; 원가스를 정제하여 고순도 희석 가스를 제조하는 수단; 상기 고순도 희석 가스를 제n 유분으로 분리하고, 각각의 유분이 제1 제한 수단을 통해 흐르는 수단; 고농도 표준 가스의 유속을 조절하는 수단; 고농도 표준 가스와 고순도 희석 가스의 제1 유분을 혼합하여 제1 중간 농도 가스 혼합물을 제조하는 수단; 제1 중간 농도 가스 혼합물을 제1류와 제2류로 분리하고, 상기 제1류가 제2 제한 수단을 통해 흐르는 수단; 고순도 희석 가스의 제2 유분과 제1 중간 농도 가스 혼합물의 제1류를 혼합하여 제2 중간 농도 가스 혼합물을 제조하는 수단; 제2 중간 농도 가스 혼합물을 제1류와 제2류로 분리하는 수단; 1mn-1인 제(m) 중간 농도 가스 혼합물의 제1류와 제2류를 제조하기 위한 혼합 수단 및 분리 수단; 고순도 희석 가스의 제n 유분과 중간 농도 가스 혼합물의 제(n-1)류의 제1류를 혼합하여 저농도 가스 혼합물을 제조하는 수단; 저농도 가스 혼합물의 압력을 조절하는 수단; 및 각각 제1 - 제(n-1) 중간 농도 가스 혼합물의 제2류의 압력을 조절하는 수단.
양호하게, 본 발명의 장치는 각각의 중간 농도 가스 혼합물의 제2류를 배출하는 수단을 추가로 포함할 것이다. 또한, 본 발명의 장치는 각각의 중간 농도 가스 혼합물의 제2류를 회수하거나, 재순환하는 수단을 포함할 수도 있다.
잠재적으로 오염 공급원을 제공할 수도 있는 장치는 본 발명에 따른 방법 또는 장치에서 제로 가스 라인 또는 혼합라인에 사용되지 않는다. 오염 공급원이 아닌 오리피스 또는 니들 밸브는 일반적으로 제조가스 라인 또는 혼합 라인에 사용된다. 종래 기술의 방법 및 장치에 있어서, 물질흐름 조절기 및 압력 조절기는 저농도 가스 혼합물의 유속 및 압력을 조절하기 위하여 제로 가스 라인과 혼합 라인에 위치된다. 본 발명에 따라서, 물질흐름 조절기 및 압력 조절기는 오염도가 그렇게 문제되지 않는 고농도 표준 가스 라인에서, 그리고 본 발명 시스템의 가스 라인의 하류여서 오염을 막는 가스배출 라인에서 가스정제 수단의 상류에 위치된다. 물질 흐름 조절기 및 압력 조절기의 이러한 배열은 상기 조절기들이 저농도 가스 혼합물의 유속 및 압력을 정확히 조절할 수 있다는 발명자의 기술개발을 기초로 한 것이다.
본 명세서의 내용에서, 각 단계들은 본 발명에 따라 하기 의미를 가질 수 있는 것으로 정의된다;
원가스 압력의 조절은 정제 단계전에 압력 조절기에 의해 수행하거나, 또는 정제단계후에 역압 조절기에 수행하는 것이 양호하다.
고농도 표준 가스의 유속 조절은 물질 흐름 조절기, 또는 압력 조절기에 부착된 니들 밸브에 의해 정확히 수행하는 것이 바람직하다.
APIMS 등과 같은 분석기에서 흐르는데 적합한 혼합물인 저농도 가스 혼합물의 압력 조절은 하기의 장치로 수행하는 것이 양호하다;
- 저농도의 가스 혼합물을 전달하는 파이프의 단부에 연결되어 파이프의 오염을 방지하는 역압 조절기.
- 때때로 상기 압력을 조절(대기압으로 분석할때) 할 수 있는 분석 장치.
- 분석장치의 출구에 연결되어 저농도 가스 혼합물의 오염을 방지하는 압력 조절기.
본 발명에서, 고순도 희석 가스 또는 제로 가스는 같은 용어이다. 이러한 고순도 가스는 입자 및 가스불순물 등과 같은 불순물을 제거하기 위하여 접촉분해, 화학전환, 게터링(gettering), 실온 물리흡수, 저온흡수, 분자체에 의한 여과, 또는 이들 방법의 결합 등과 같은 공지 기술에 의해 얻어진다.
각종 적당한 방법은, 예를 들면, American Air Liquide Inc. 에 근무하는 F.W. Giaccobbe and G.S. Khan 논문에서 Production of ultra high purity nitrogen이란 제목으로 1987년 7월 Solid state Technology에 기술되어 있다.
고농도 표준 가스는 하나의 종류만 함유하는 가스를 의미한다. 그러나, 본 발명에 따라서, 각종류의 상대적인 비가 다양한 여러 종류의 혼합물을 의미한다.
본 발명은 수반되는 도면의 설명과 함께 더욱 잘 이해할 수 있을 것이다.
제1도에 나타난 바와 같이, 원가스는 압력 조절기(2)를 경유하여 원가스 공급원(1)으로부터 정제기(3)에 공급된다. 정제기(3)로부터의 배출 가스, 즉, 제로 가스는 분기 튜브(4)에 의해 제1 제로 가스부(16)와 제2 제로 가스부(17)로 분리된다.
제1 제로 가스부(16)는 오리피스 또는 니들 밸브 등과 같은 제한 장치(R1)를 통해 통과한 다음, 물질 흐름 조절기(7)와 T-접합(50)을 통해 표준 가스 공급원(5)으로부터 공급된 고농도 표준 가스(6)와 혼합되어 상기 가스 혼합물(6)을 희석한다. 그 결과, 중간 농도 가스 혼합물(8)이 제조된다. 고농노 표준 가스 혼합물(6)의 유속은 표준 가스 공급원의 출구에 연결된 물질 흐름 조절기(7)에 의해 조절된다.
중간 농도 가스 혼합물(8)은 분기 튜브(51)에서 제1 스트림과 제2 스트림(9,10)으로 분리된다. 스트림(9,10) 유속의 비율은 예를 들어 1:100이다. 이러한 비율은 약 1:20과 1:500 사이에서 알맞게 변화될 수 있다(비율의 범위는 2개의 유속을 측정하는 정밀도에 따라 달라진다).
가스 혼합물(8)의 제1 스트림(9)은 오리피스나 니들 밸브가 바람직한 제한 장치(R2)를 통해 공급된다. 반면에, 제2 제로 가스부(17)는 제한 장치(R3)(오리피스나 니들 밸브)를 통해 공급되고, 분기 튜브(52)에서 가스 혼합물(8)의 제1 스트림(9)과 혼합되어 중간 농도 가스 혼합물을 희석함으로서 저농도 가스 혼합물(22)을 제조한다. 그 결과, 저농도의 표준 가스 혼합물(22)이 제조된다. 이러한 표준 가스 혼합물은 각종 목적으로 사용된다. 예를들면, 그것은 가스 분석계기(11)에 공급된다.
저농도 가스 혼합물(22)의 압력은 계기(11)의 출구에 연결된 역압 조절기(12)에 의해 또는 계기(11)의 출구를 대기로 개방함으로서 조절될 수 있다. 이러한 두가지 경우에 있어서, 유량계(13)는 이 가스 혼합물이 시스템으로부터 배출되기 전에, 저농도 가스 혼합물(22)이 유속을 측정한다.
또한, 제2 스트림(10)은 역압 조절기(14)와 유량계(15)를 통해 폐기되고, 역압 조절기(14)는 가스 혼합물(8)의 상류압을 조절하는데 사용된다.
제2도는 고농도 표준 가스를 n 단계로 희석하는 저농도 가스 혼합물의 제조 방법을 나타내는 플로우 다이어그램이다.
제1도의 동일한 장치는 동일한 도면 부호를 지닌다. 제2도에 나타난 바와 같이, 제로 가스(4)는 제1류, 제2류, …, 제((n-1)류, 그리고 제로 가스부(18, 19, …, 20 및 23)로 분리된다.
제2 희석 단계로 제조(그러나, 아직 본 방법에 의한 저농도 가스 혼합물로는 되지 않았음)되는 중간 농도 가스 혼합물의 제1류(21)는 제3 제로 가스부 등으로 희석되어 제(n-2) 중간 농도 가스 혼합물(26)의 제1류를 제조한다. 제2 희석단계로 제조되는 중간 농도 가스 혼합물의 제2류(22)는 역압 조절기(23)와 유량계(24)를 통해 폐기되어 조절기(23)로 상류압을 조절한다. 제2도에 모두 나타난 바와 같이 제한 장치(R1-R7)는 오리피스 또는 니들 밸브이다. 상기 제1류(26)는 제(n-1)제로 가스부(20)로 희석되어 제1류(32)와 제2류(31)로 분리되는 제(n-1) 중간 농도 가스 혼합물을 제조하며, 상기 제2류(31)는 역압 조절기(33)와 유량계(34)를 통해 배출된다. 상기 제1류(32)는 제n제로 가스부(또는 제n 유분(25))로 분기 튜브(52)에서 더욱 희석되어 제1도에 나타난 바와 같이 분석기(11)에 도입되는 중간 농도 가스 혼합물(27)을 제조한다.
본 발명은 상기 언급한 제1도와 제2도의 구체적 실례에 제한되어 있지 않다. 상기한 바와 같이, 본 발명의 저농도 가스 혼합물을 제조하는 방법에 있어서, 정제기의 하류에 위치된 제로 가스라인 또는 혼합 가스 라인에 연결된 잠재적인 오염물질 공급원은 사용되지 않는다. 그러므로, 본 발명의 방법은 원가스에서 한개 또는 몇개 종류의 정확한 농도를 가진 저농도 가스 혼합물을 제조할 수 있다.
Claims (18)
- 원가스의 압력을 조절하고; 원가스를 정제하여 고순도 희석가스를 제조하고; 고순도 희석 가스를 제1 부분과 제2 부분으로 분리하고; 하나 이상의 고농도 표준 가스의 유속을 조절하고; 상기 고순도 희석 가스의 제1 부분과 고농도 표준 가스를 혼합하여 중간 농도 가스 혼합물을 제조하고; 중간 농도 가스 혼합물을 제1류와 제2류로 분리하고; 고순도 희석 가스의 제2 부분으로 제1류의 가스 혼합물을 희석하여 저농도 가스 혼합물을 제조하고; 중간 가스 혼합물의 제2류의 압력을 조절한 다음; 저농도 가스 혼합물의 압력을 조절하는 단계를 포함하는 저농도 가스 혼합물의 제조 방법.
- 제1항에 있어서, 고농도 표준 가스와 혼합될 고순도 희석 가스의 제1 부분의 유분을 제한하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 중간 농도 가스 혼합물의 제1류를 제한하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 고순도 희석 가스의 제2 부분의 유분을 제한하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
- 제2항에 있어서, 유분을 제한하는 각 단계가 캘리브레이트 오리피스 또는 니들 밸브중에서 선택된 제한 수단에 의해 수행되는 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 중간 농도 가스 혼합물의 제2류를 배출하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
- 원가스의 압력을 조절하고; 원가스를 정제하여 고순도 희석 가스를 제조하고; 고순도 희석 가스를 n 유분으로 분리하고; 하나 이상의 고농도 표준 가스의 유속을 조절하고; 고농도 표준 가스와 고순도 희석 가스의 제1 유분을 혼합하여 제1 중간 농도 가스 혼합물을 제조하고; 제1 중간 농도 가스 혼합물을 제1류와 제2류로 분리하고; 고순도 희석 가스의 제2 유분과 제1 중간 농도 가스 혼합물의 제1류를 혼합하여 제2 중간 농도 가스 혼합물을 제조하고; 상기 제2 중간 농도 가스 혼합물을 제1류와 제2류로 분리하고; 상기 언급한 2개의 혼합 및 분리 단계를 (m)번 반복하여 m이 2에서 n-1까지 변화하는 제(m) 중간 농도 가스 혼합물의 제1류와 제2류를 제조하고; 고순도 희석 가스의 제n 유분과 중간 농도 가스의 제(n-1)류 중의 제1류를 혼합하여 저농도 가스 혼합물을 제조하고; 저농도 가스 혼합물의 압력을 조절하고; 각각 제1 - 제(n-1) 중간 농도 가스 혼합물의 제2류의 압력을 제(n-1) 중간-농도 가스 혼합물로 조절하는 단계를 포함하며, 상기 제(m) 중간 농도 가스 혼합물(1mn-1)의 제2류의 압력이 제(m-1) 중간 농도 가스 혼합물의 압력보다 작은, 저농도 가스 혼합물의 제조 방법.
- 제7항에 있어서, 고순도 희석 가스의 각각의 제n 유분의 흐름을 제한하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
- 제7항 또는 제8항에 있어서, 중간 농도 가스 혼합물의 각각의 제1류의 흐름을 제한하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
- 제7항 또는 제8항에 있어서, 중간 농도 가스 혼합물의 각각의 제2류를 배출하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
- 제8항에 있어서, 흐름을 제한하는 각각의 단계가 캘리브레이트 오리피스 또는 니들 밸브 중에서 선택되는 제한 수단에 의해 수행되는 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 다수의 고농도 표준 가스의 유속을 조절하고, 고농도 표준 가스를 혼합하여 각각의 부피비가 조절된 고농도 표준 가스 혼합물을 제조하는 단계를 추가로 포함하며, 상기 혼합물은 고순도 희석 가스의 제1 부분과 추가로 혼합되는 방법.
- 원가스의 압력을 조절하는 수단(2); 원가스를 정제하여 고순도 희석 가스를 제조하는 수단(3); 고순도 희석 가스를 제1 부분과 제2 부분으로 분리하고, 상기 제2 부분을 제1 제한 수단(R1)을 통해 흐르게 하는 수단(4); 상기 제1 부분이 흐르는 제2 제한 수단(R3); 고농도 표준 가스의 유속(7)을 조절하는 수단; 고순도 희석 가스의 제1 부분과 고농도 표준 가스를 혼합하여 중간 농도 가스 혼합물을 제조하는 수단(50); 중간 농도 가스 혼합물을 제1류와 제2류로 분리하고, 상기 제1류를 제3 제한 수단(R2)을 통해 흐르게 하는 수단(51); 고순도 희석 가스의 제2 부분으로 제1류의 가스 혼합물을 희석하여 저농도 가스 혼합물을 제조하는 수단(2); 가스 혼합물의 제2유분의 압력을 조절하여 상기 제1 부분의 압력을 조절하는 수단(14,15); 상기 저농도 가스 혼합물의 압력을 조절하는 수단(12,13)을 포함하는, 저농도 가스 혼합물의 제조 장치.
- 제13항에 있어서, 흐름을 제한하는 수단이 캘리브레이트 오리피스 또는 니들 밸브인 장치.
- 원가스의 압력을 조절하는 수단(2); 원가스를 정제하여 고순도 희석 가스를 제조하는 수단(3); 상기 고순도 희석 가스를 제n 유분으로 분리하며, 이때 각각의 유분은 제1 제한 수단(R1,R3,R5,R7)을 통해 흐르는 수단(4); 고농도 표준 가스의 유속을 조절하는 수단(7); 고농도 표준 가스와 고순도 희석 가스의 제1 유분을 혼합하여 제1 중간 농도 가스 혼합물을 제조하는 수단(50); 제1 중간 농도 가스 혼합물을 제1류와 제2류로 분리하며, 이때 상기 제1류는 제2 제한 수단(R2)을 통해 흐르는 수단(51); 고순도 희석 가스의 제2 부분과 제1중간 농도 가스 혼합물의 제1류를 혼합하여 제2 중간 농도 혼합물을 제조하는 수단; 제2 중간 농도 가스 혼합물을 제1류와 제2류로 분리하는 수단; 제(n-1) 중간 농도 가스 혼합물의 제1류와 제2류를 제조하기 위한 혼합수단 및 분리수단; 고순도 희석 가스의 제n 유분과 중간 농도 가스의 제(n-1)류 중의 제1류를 혼합하여 저농도 가스 혼합물을 제조하는 수단(2); 상기 저농도 가스 혼합물의 압력을 조절하는 수단(12,13); 제1-제(n-1) 중간 농도 가스 혼합물 각각의 제2류의 압력을 조절하는 수단(14,15,23,24,33,34)을 포함하는 저농도 가스 혼합물의 제조 장치.
- 제15항에 있어서, 제1 및 제2 흐름-제한수단이 캘리브레이트 오리피스 또는 니들 밸브인 장치.
- 제15항 또는 제16항에 있어서, 각각 중간 농도 가스 혼합물의 제2류를 배출하는 수단을 추가로 포함하는 장치.
- 제7항 또는 제8항에 있어서, 다수의 고농도 표준 가스의 유속을 조절하고, 고농도 표준 가스를 혼합하여 각각의 부피비가 조절된 고농도 표준 가스 혼합물을 제조하는 단계를 추가로 포함하며, 상기 혼합물은 고순도 희석 가스의 제1 부분과 추가로 혼합되는 방법.
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