WO2006035609A1 - 微量成分の分析方法およびその分析装置 - Google Patents

微量成分の分析方法およびその分析装置 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a method for analyzing a trace component contained in a mixed gas containing fluorine gas. More specifically, the present invention comprises a fluorine gas and a diluent gas. The present invention relates to a method for easily and accurately analyzing carbon oxide, carbon dioxide, and other trace components, and an analyzer for the same.
  • the usable filler is limited to a filler that does not react with fluorine, and in such a filler, fluorine gas and Since there is no suitable filler for separating other components such as oxygen, there is a problem that the components that cannot be separated cannot be analyzed.
  • the method (2) in the case of fluorine gas diluted with a rare gas or the like, there is a problem that fluorine is not completely fixed by the metal fluoride and fluorine gas remains.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 7-287001
  • the present invention seeks to solve the problems associated with the prior art as described above, eliminates the disadvantages of the conventional methods, and contains a mixture containing fluorine that can be used as a special material gas for semiconductors. It is an object of the present invention to provide a method for simply and accurately analyzing a trace component contained in a gas and to provide an analyzer for the method.
  • the present invention relates to a method for analyzing a trace component contained in a mixed gas containing fluorine shown in the following [1] to [6] and an analyzer therefor.
  • a method for analyzing a trace component comprising: converting the fluorine gas into hydrogen fluoride, removing the fixed hydrogen fluoride, and then analyzing the trace component.
  • the hydrogen fluoride fixed layer removal uses a layer filled with an alkali metal fluoride.
  • the concentration power of fluorine gas in the mixed gas is 30 vol% or less.
  • a gas sampler with a sample metering tube connected to a hexagonal switching valve that can switch the carrier gas flow path, and a sample metering tube that can dispense a certain amount of sample, and Gas chromatograph
  • the trace gas analyzer is arranged such that the mixed gas and the hydrogen-containing material force flow in this order.
  • a fluorine gas and a diluent gas are used, and a mixed gas containing a trace component and a hydrogen-containing substance are reacted to convert the fluorine gas into hydrogen fluoride, thereby fixing and removing hydrogen fluoride.
  • analysis by gas chromatograph makes it possible to analyze the trace components contained in the mixed gas containing fluorine simply, accurately and efficiently.
  • FIG. 1 is a diagram showing an analysis device for trace components in a mixed gas containing fluorine gas according to the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged view of the six-way switching valve 6 shown in FIG.
  • the analysis method of the present invention consists of a fluorine gas and a diluent gas, and contains trace components.
  • the fluorine gas is converted to hydrogen fluoride by reacting the mixed gas and the hydrogen-containing substance, and the hydrogen fluoride is fixed and removed, and then analyzed by gas chromatography.
  • dilution gas for example, helium (He), neon (Ne), argon (Ar), thalibutone (Kr), xenon (Xe), radon (Rn) and nitrogen (N) force are also selected.
  • helium (He) for example, helium (He), neon (Ne), argon (Ar), thalibutone (Kr), xenon (Xe), radon (Rn) and nitrogen (N) force are also selected.
  • He helium
  • Ne neon
  • Ar argon
  • Kr thalibutone
  • Xe xenon
  • Rn radon
  • N nitrogen
  • the concentration of fluorine gas in the mixed gas is preferably 30 vol% or less, more preferably 10 vol% or less. If it is 30 vol% or more, a large amount of heat is generated when the fluorine gas reacts with the hydrogen-containing substance, which may cause problems such as safety and corrosion.
  • any substance that can react with fluorine gas and a substance by-produced by the reaction does not hinder the analysis of the trace component may be used, for example, hydrogen (H),
  • hydrogen-containing compounds such as methane (CH), ethane (C H) and propane (C H).
  • hydrogen (H) is preferable.
  • the fluorine gas is replaced with hydrogen fluoride.
  • the reaction is promoted even at room temperature, but it is preferable to set the temperature within the range of 50 to 250 ° C to complete the reaction! /.
  • the mixed gas containing the trace component and the hydrogen-containing substance are mixed in advance before the reaction tube.
  • the gas containing hydrogen fluoride generated by the above reaction is introduced into a tube filled with an alkali metal fluoride, and the hydrogen fluoride is fixed and removed.
  • the alkali metal fluoride used here may be any compound that can remove hydrogen fluoride in a fixed manner. For example, lithium fluoride (LiF), sodium fluoride (NaF), potassium fluoride (KF ) And the like.
  • the chemical change when hydrogen fluoride is introduced into a tube filled with an alkali metal fluoride, for example, when sodium fluoride (NaF) is used is expressed as follows.
  • hydrogen fluoride is removed in a fixed manner by an alkali metal fluoride such as sodium fluoride.
  • an alkali metal fluoride such as sodium fluoride.
  • the temperature of the tube filled with the alkali metal fluoride is not particularly limited. In the tube filled with the alkali metal fluoride, only hydrogen fluoride is removed, and oxygen, nitrogen, carbon monoxide, carbon dioxide, other gases, which are trace components contained in the mixed gas, and Dilution gas passes through the tube without loss or increase.
  • the mixed gas is introduced into a gas sampler equipped with a sample measuring tube.
  • the gas introduced into the gas sampler and weighed to a certain amount is guided to a gas chromatograph by a carrier gas such as helium (He), for example, by switching a six-way switching valve and filled with an appropriate filler.
  • He helium
  • the trace component contained in the mixed gas is separated by the separation column.
  • a thermal conductivity detector can be used as a detector of the gas chromatograph.
  • a photoion detector that is particularly sensitive to inorganic gas can be used.
  • FIG. 1 showing the apparatus used for the analysis method of the present invention.
  • helium gas is circulated by the mass flow controller 8 from the pipe extending from valve 1, and a mixed gas containing fluorine gas and a pipe through which hydrogen gas circulates as a hydrogen-containing substance, for example, Helium is substituted for air components and other components that give positive errors in analysis.
  • valves 1, 4 and 5 are closed, the valve 3 and the sample container valve 7 are opened, and the mixed gas containing fluorine gas is circulated at a constant flow rate by the mass flow controller 8.
  • hydrogen gas is caused to flow at a constant flow rate from the pipe extending from valve 2 by the mass flow controller 9.
  • the flow rate of hydrogen gas per unit time should be such that the molar ratio is equal to or greater than the flow rate of fluorine gas per unit time.
  • the mixed gas and hydrogen gas containing fluorine gas are guided to the reaction tube 11 of fluorine gas and hydrogen gas heated by the heater 12 and exhausted from the valve 3 until a steady state is reached.
  • the valve 3 After confirming that the fluorine gas has been completely converted to hydrogen fluoride, the valve 3 is closed, the valves 4 and 5 are opened, and the outlet gas of the reaction tube 11 is connected to the tube 13 filled with alkali metal fluoride. Then, hydrogen fluoride is removed with an alkali metal fluoride such as sodium fluoride.
  • sample gas and unreacted hydrogen gas are exhausted through the sample measuring tube 14 and the flow meter 15.
  • the flow path is switched to the dotted line in FIG.
  • Sample gas introduced into gas chromatograph 16 and unreacted Hydrogen gas is separated by a column packed with a gas chromatograph packing material and detected by a thermal conductivity detector.
  • the sample gas was prepared by filling the sample container with fluorine gas generated by the fluorine generator FG (made by Showa Denko KK), and then further filling with neon (Ne) gas so that the fluorine concentration would be 3 vol%. .
  • the sample gas and the hydrogen gas are respectively supplied by a mass flow controller so that the hydrogen gas has a molar ratio twice that of the fluorine gas in the sample gas, and a reaction tube for the fluorine gas and the hydrogen-containing substance. These were mixed at the inlet, and introduced into a reaction tube heated to 150 ° C. with a heater.
  • the reaction tube outlet gas was absorbed in potassium iodide (KI) aqueous solution, titrated with sodium thiosulfate aqueous solution and analyzed for unreacted fluorine gas.
  • KI potassium iodide
  • the fluorine gas concentration was less than Ivolppm, and the fluorine gas was almost completely removed. I reacted.
  • the concentration of hydrogen fluoride was less than Ivolppm, and the hydrogen fluoride was removed.
  • the outlet gas of the tube filled with sodium fluoride (NaF) was introduced into a gas sampler with a sample measuring tube.
  • a certain amount of sample gas introduced into the sample metering tube is guided to the gas chromatograph by helium (He) as a carrier gas and filled in the gas chromatograph.
  • He helium
  • the resultant was separated with molecular sieve 5A and silica gel.
  • the oxygen concentration was less than 2 volppm
  • the nitrogen concentration was less than 2 volppm
  • the carbon dioxide concentration was less than Ivolppm.
  • the present invention relates to a method for analyzing trace components contained in a mixed gas containing fluorine gas in a simple and accurate manner and an analyzer therefor.
  • Such an analysis method and analysis apparatus of the present invention are useful for analyzing trace components contained in a mixed gas containing fluorine gas used as a special material gas for semiconductors, for example.

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Abstract

［課題］ 　フッ素ガスを含む混合ガスに含まれる微量成分の分析を簡便かつ精度良く行う方法を提供すること、およびその分析装置を提供すること。 　［解決手段］ 　（i）フッ素ガスと希釈ガスとからなり、微量成分を含有する混合ガス、および 　（ii）水素含有物質 を反応させ、該フッ素ガスをフッ化水素に変換し、該フッ化水素を固定化除去した後、ガスクロマトグラフにより該微量成分を分析することを特徴とする微量成分の分析方法、ならびに 　（i）フッ素ガスと希釈ガスとからなり、微量成分を含有する混合ガス、および（ii） 水素含有物質を反応させる反応管、 　アルカリ金属のフッ化物が充填された管、 　キャリアーガスの流路を切り替え可能な六方切り替えバルブに、一定量のサンプルを分取可能な試料計量管が接続されたガスサンプラー、ならびに 　ガスクロマトグラフ を有し、前記混合ガスおよび前記水素含有物質がこの順で流れるように配管された、微量成分の分析装置。                                                                               

Description

明 細 書
微量成分の分析方法およびその分析装置
技術分野
[0001] 本発明は、フッ素ガスを含む混合ガスに含まれる微量成分の分析方法に関し、さら に詳しくはフッ素ガスと希釈ガスとからなり、微量成分を含有する混合ガス中の酸素、 窒素、一酸化炭素、二酸化炭素、その他の微量成分を簡便かつ精度良く分析する 方法およびその分析装置に関するものである。
背景技術
[0002] フッ素ガスに含まれる微量成分の分析方法としては、従来より、（1)フッ素ガスが接 触する部分に、ニッケル、モネル、フッ素榭脂、フッ素油等を使用した耐蝕性のガスク 口マトグラフにより分析する方法、および（2)フッ素ガスを金属フッ化物充填層に通し て高次金属フッ化物として固定ィ匕除去した後、ガスクロマトグラフにより分析する方法 (特開平 7— 287001号公報 (特許文献 1) )等が知られている。しかし、（1)の方法にお いては、フッ素ガスを分離カラムへ直接導入するため、使用可能な充填材がフッ素と 反応しない充填剤に限定され、またそのような充填剤においてはフッ素ガスと酸素等 の他成分とを分離するための適当な充填剤がないため、分離できない成分を分析で きないという問題がある。また、（2)の方法においては、希ガス等で希釈されたフッ素 ガスの場合、金属フッ化物によりフッ素が完全に固定化されず、フッ素ガスが残って しまうという問題点がある。
特許文献 1：特開平 7— 287001号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] 本発明は、上記のような従来技術に伴う問題点を解決しょうとするものであり、上記 従来法の欠点を排除し、半導体用特殊材料ガスとして使用することができるフッ素を 含む混合ガスに含まれる微量成分の分析を簡便かつ精度良く行う方法を提供するこ と、およびその分析装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 [0004] 本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、フッ素ガスと希釈ガスと からなり、微量成分を含有する混合ガス、および水素含有物質を反応させてフッ素ガ スをフッ化水素に変換し、該フッ化水素を固定ィ匕除去した後、分析することを特徴と する分析方法を用いることにより、ならびにフッ素ガスと希釈ガスとからなり微量成分 を含有する混合ガスおよび水素含有物質を反応させる反応管、アルカリ金属のフッ 化物が充填された管、キャリアーガスの流路を切り替え可能な六方切り替えバルブに 一定量のサンプルを分取可能な試料計量管が接続されたガスサンプラー、ならびに ガスクロマトグラフを有し、前記混合ガスおよび前記水素含有物質がこの順で流れる ように配管された微量成分の分析装置を用いることにより、フッ素を含む混合ガスに 含まれる微量成分の分析が可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。
[0005] 本発明は、以下の [1]〜 [6]に示されるフッ素を含む混合ガスに含まれる微量成分 の分析方法およびその分析装置に関する。
[1] (i)フッ素ガスと希釈ガスとからなり、微量成分を含有する混合ガス、および
(ii)水素含有物質
を反応させ、該フッ素ガスをフッ化水素に変換し、該フッ化水素を固定ィ匕除去した後 、該微量成分を分析することを特徴とする微量成分の分析方法。
[0006] [2]前記混合ガスと前記水素含有物質とを反応させる際の温度が、 50〜250°Cの 範囲である上記 [1]に記載の分析方法。
[3]前記希釈ガスが不活性ガスである上記 [ 1]または [2]に記載の分析方法。
[4]前記フッ化水素の固定ィ匕除去が、アルカリ金属のフッ化物が充填された層を用
V、て行なわれる上記 [1]〜 [3]の 、ずれかに記載の分析方法。
[0007] [5]前記混合ガス中のフッ素ガスの濃度力 30vol%以下である上記 [1]〜[4]の
V、ずれかに記載の分析方法。
[6] (i)フッ素ガスと希釈ガスとからなり、微量成分を含有する混合ガス、および (ii) 水素含有物質を反応させる反応管、
アルカリ金属のフッ化物が充填された管、
キャリアーガスの流路を切り替え可能な六方切り替えバルブに、一定量のサンプル を分取可能な試料計量管が接続されたガスサンプラー、ならびに ガスクロマトグラフ
を有し、前記混合ガスおよび前記水素含有物質力この順で流れるように配管された 微量成分の分析装置。
発明の効果
[0008] 本発明によれば、フッ素ガスと希釈ガスとからなり、微量成分を含有する混合ガスと 水素含有物質とを反応させフッ素ガスをフッ化水素に変換し、フッ化水素を固定化除 去した後、ガスクロマトグラフにより分析することにより、フッ素を含む混合ガスに含ま れる微量成分を簡便かつ精度良ぐ効率よく分析することができる。
図面の簡単な説明
[0009] [図 1]本発明のフッ素ガスを含有する混合ガス中の微量成分の分析装置を示す図で ある。
[図 2]図 1に示された六方切替バルブ 6の拡大図である。
符号の説明
[0010] 1〜5 バノレブ
6 六方切替バルブ
7 容器バルブ
8〜9 マスフローコントローラー
10 試料容器
11 フッ素ガスと水素含有物質との反応管
12 加熱ヒーター
13 アルカリ金属のフッ化物が充填された管
14 試料計量管
15 流量十
16 ガスクロマトグラフ
発明を実施するための最良の形態
[0011] 以下、本発明に係る分析方法および分析装置について詳細に説明する。
本発明の分析方法においては、フッ素ガスと希釈ガスとからなり、微量成分を含有 する混合ガス、および水素含有物質を反応させてフッ素ガスをフッ化水素に変換し、 該フッ化水素を固定ィ匕除去した後、ガスクロマトグラフにより分析する。
フッ素ガスと希釈ガスとからなる混合ガスを直接ガスクロマトグラフで分析しようとす ると、ガスクロマトグラフの腐食劣化や分離カラムの充填剤の劣化が起こり精度よく分 析できな!/、ため、フッ素ガスを除去する必要が生じる。
[0012] 前記希釈ガスとしては、例えばヘリウム (He)、ネオン (Ne)、アルゴン (Ar)、タリブト ン (Kr)、キセノン (Xe)、ラドン (Rn)および窒素 (N )力も選ばれる少なくとも 1種を含
2
む不活性ガスが挙げられる。混合ガス中のフッ素ガスの濃度は好ましくは 30vol%以 下であり、より好ましくは 10vol%以下である。 30vol%以上では、フッ素ガスと水素含 有物質とを反応させる際に大きな発熱を伴い、安全上の問題や腐食等の問題が生じ る場合がある。
[0013] また、水素含有物質としては、フッ素ガスと反応可能であり、該反応により副生成す る物質が微量成分分析の阻害要因にならない物質であればよぐたとえば水素 (H )、
2 ならびにメタン（CH )、ェタン (C H )およびプロパン (C H )等の水素含有ィ匕合物が挙
4 2 6 3 8
げられる力 中でも水素（H )好ましい。
2
これらの水素含有物質とフッ素とが反応するときの化学変化を、たとえば水素 (H )を
2 用いた場合にっ 、て反応式で表せば次式のようになる。
[0014] F + H → 2HF · · · (1)
2 2
上記反応式（1)のようにフッ素ガスはフッ化水素に置き換えられる。また、反応の効 率を上げるために、高 、温度でフッ素と水素含有物質とを反応させることが望ま ヽ
。例えば、水素含有物質が水素の場合は、室温でも反応は促進されるが、反応を完 結するため 50〜250°Cの温度範囲にすることが好まし！/、。
[0015] また、水素含有物質中の水素原子とフッ素ガス中のフッ素原子とのモル比は、 HZ F = 1〜 10の範囲であることが好まし!/、。
フッ素ガスと水素含有物質とが反応する反応管では、フッ素ガスおよび水素含有物 質のみが反応し、フッ素ガスに含まれる微量成分である酸素、窒素、一酸化炭素、二 酸化炭素、その他のガス、および希釈ガスは損失や増加することなく管を通過する。 なお窒素は、それ自身が希釈ガスとして用いられた場合には、微量成分とはならない [0016] フッ素ガスと希釈ガスとからなり、微量成分を含有する混合ガスと、水素を含有する ガスとを反応管に供給する方法としては、たとえば、それぞれのガスをマスフローコン トローラーによって供給する方法が挙げられる。また、この微量成分を含有する混合 ガスおよび水素含有物質を、反応管の前段で予め混合しておくことが好ま 、。 上記の反応で生成したフッ化水素を含むガスは、アルカリ金属のフッ化物が充填さ れた管に導入され、フッ化水素は固定ィ匕除去される。ここで用いられるアルカリ金属 のフッ化物としては、フッ化水素を固定ィ匕除去可能であれば何れの化合物でもよぐ たとえばフッ化リチウム（LiF)、フッ化ナトリウム (NaF)、フッ化カリウム (KF)等が挙げら れる。アルカリ金属のフッ化物が充填された管に、フッ化水素が導入された場合の化 学変化を、たとえばフッ化ナトリウム (NaF)を用いた場合について反応式で表せば以 下のようになる。
[0017] HF + NaF→NaF-HF · · · (2)
上記反応式（2)のようにフッ化水素はアルカリ金属のフッ化物、例えばフッ化ナトリ ゥムにより固定ィ匕除去される。また、上記のフッ化水素の固定ィ匕反応は室温でも十分 に促進されるため、前記のアルカリ金属のフッ化物が充填された管の温度は特に制 限されない。前記のアルカリ金属のフッ化物が充填された管では、フッ化水素のみが 除去され、上記混合ガスに含まれる微量成分である酸素、窒素、一酸化炭素、二酸 化炭素、その他のガス、および希釈ガスは損失や増加することなく管を通過する。
[0018] 上記混合ガスは、上記のようにフッ素ガスおよびフッ化水素が除去されたあとには、 試料計量管を備えたガスサンプラーに導入される。ここでガスサンプラーに導入され て一定量に計量されたガスは、六方切り替えバルブの切り替えにより、例えばへリウ ム（He)等のキャリアガスによってガスクロマトグラフに導かれ、適当な充填剤が充填さ れた分離カラムによって、前記の混合ガスに含まれる微量成分が分離される。
[0019] 例えばモレキュラーシーブ 5Aの様な充填剤を前記分離カラムに用いれば、酸素、 窒素、一酸化炭素を分離することができる。このとき二酸ィ匕炭素は吸着されてしまうが 、他の充填剤、例えばシリカゲル等を使用すれば酸素、窒素および一酸化炭素と二 酸化炭素とを分離することができる。 本発明において、ガスクロマトグラフの検出器としては、熱伝導度検出器が使用で きるが、より高い感度を得たいのであれば、無機ガスに対し特に感度の高い光イオン 検出器等も使用できる。
[0020] 「具体的な分析方法および分析 Ί
次に、本発明の分析方法に用いる装置を示す図 1を用いて、本発明の実際の分析 方法および分析装置を更に具体的に説明する。
まず、フッ素ガスを含有する混合ガスが充填された試料容器 10を配管に接続した後 、容器バルブ 7が閉まっていることを確認し、バルブ 4、 5を開、 2、 3を閉、六方切替バ ルブ 6を図 1の実線の状態とし、バルブ 1からのびる配管からヘリウムガスをマスフロー コントローラー 8によって流通させ、フッ素ガスを含有する混合ガス、および水素含有 物質としてたとえば水素ガスが流通する配管、ノ レブ等に存在する、空気成分その 他分析に正の誤差を与える成分をへリウムで置換する。
[0021] 次にバルブ 1、 4、 5を閉じ、バルブ 3および試料容器バルブ 7を開け、フッ素ガスを含 有する混合ガスをマスフローコントローラー 8により一定流量で流通させる。同時にバ ルブ 2からのびる配管から水素ガスをマスフローコントローラー 9により一定流量で流 通させる。この時水素ガスの単位時間あたりの流量は、フッ素ガスの単位時間あたり の流量に対して同等以上のモル比となるような流量とする。フッ素ガスを含有する混 合ガス及び水素ガスは、ヒーター 12によって加熱された、フッ素ガスと水素ガスとの反 応管 11に導かれ、定常状態になるまでバルブ 3から排気される。
[0022] フッ素ガスが完全にフッ化水素に変換されたのを確認後、バルブ 3を閉じてバルブ 4 、 5を開け反応管 11の出口ガスをアルカリ金属のフッ化物が充填された管 13に導入し 、アルカリ金属のフッ化物、たとえばフッ化ナトリウムによりフッ化水素を固定ィ匕除去す る。
その後試料ガス及び未反応の水素ガスは試料計量管 14、流量計 15を通り排気され る。次にバルブ 5を閉じて流量計 15によりガスの流通が止まったことを確認後、六方切 替バルブ 6により流路を図 1の点線に切り換える。この操作により試料計量管内に導 入された一定量の試料ガス及び未反応水素ガスはキャリアガスにより同伴されガスク 口マトグラフ 16に導入される。ガスクロマトグラフ 16に導入された試料ガス及び未反応 水素ガスはガスクロマトグラフ用の充填剤が充填されたカラムで分離され、熱伝導度 検出器で検出される。予め同様な操作で分析した標準ガスのピーク面積と試料ガス の微量成分のピーク面積を比較することによって微量成分の濃度を知ることが出来る
[0023] [実施例]
以下、実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみ に限定されるものではない。
フッ素発生装置エフジヱネ（昭和電工株式会社製)より発生したフッ素ガスを試料容 器に充填した後、フッ素濃度が 3vol%となるようにネオン (Ne)ガスをさらに充填する ことにより試料ガスを調製した。
[0024] 前記試料ガス及び水素ガスを、水素ガスが試料ガス中のフッ素ガスに対してモル比 で 2倍となるようにそれぞれマスフローコントローラ一により供給し、フッ素ガスと水素 含有物質との反応管の入口でこれらを混合し、ヒーターで 150°Cに加熱保持された 反応管に導入した。反応管出口ガスをヨウ化カリウム (KI)水溶液に吸収させ、チォ 硫酸ナトリウム水溶液で滴定し未反応フッ素ガスの分析を行ったところ、フッ素ガス濃 度は Ivolppm未満であり、フッ素ガスはほぼ完全に反応して ヽた。
[0025] 次に、反応管出口ガスを、アルカリ金属のフッ化物としてフッ化ナトリウム (NaF)が 充填された管に導入した後、その出口ガスをヨウ化カリウム (KI)水溶液にヨウ素酸力 リウム (KIO )をカ卩えた水溶液に吸収させ、チォ硫酸ナトリウム水溶液で滴定してフッ
3
化水素の分析を行ったところ、フッ化水素の濃度は Ivolppm未満であり、フッ化水素 は固定ィ匕除去されていた。
[0026] 続いて、前記のフッ化ナトリウム (NaF)が充填された管の出口ガスを、試料計量管 付きのガスサンプラーに導入した。六方切り替えバルブによりガスサンプラー内の流 路を切り替えることにより、試料計量管に導入された一定量の試料ガスは、キャリアガ スとしてのヘリウム（He)によってガスクロマトグラフへ導かれ、ガスクロマトグラフ内に 充填されたモレキュラシーブ 5Aおよびシリカゲルにて分離された。熱伝導度検出器 で分析したところ、酸素濃度が 2volppm未満、窒素濃度が 2volppm未満、二酸化炭 素濃度が Ivolppm未満であった。 産業上の利用可能性
本発明は、フッ素ガスを含む混合ガスに含まれる微量成分を簡便かつ精度良く分 析する方法およびその分析装置に関する。このような本発明の分析方法およびその 分析装置は、たとえば半導体用特殊材料ガスとして使用するフッ素ガスを含む混合 ガスに含まれる微量成分の分析にお!、て有用である。

Claims

請求の範囲
[1] ( フッ素ガスと希釈ガスとからなり、微量成分を含有する混合ガス、および
(ii)水素含有物質
を反応させ、該フッ素ガスをフッ化水素に変換し、該フッ化水素を固定ィ匕除去した後
、該微量成分を分析することを特徴とする微量成分の分析方法。
[2] 前記混合ガスと前記水素含有物質とを反応させる際の温度が、 50〜250°Cの範囲 である請求項 1に記載の分析方法。
[3] 前記希釈ガスが不活性ガスである請求項 1または 2に記載の分析方法。
[4] 前記フッ化水素の固定化除去が、アルカリ金属のフッ化物が充填された層を用い て行なわれる請求項 1〜3のいずれかに記載の分析方法。
[5] 前記混合ガス中のフッ素ガスの濃度力 30vol%以下である請求項 1〜4のいずれ かに記載の分析方法。
[6] (i)フッ素ガスと希釈ガスとからなり、微量成分を含有する混合ガス、および (ii) 水素含有物質を反応させる反応管、
アルカリ金属のフッ化物が充填された管、
キャリアーガスの流路を切り替え可能な六方切り替えバルブに、一定量のサンプル を分取可能な試料計量管が接続されたガスサンプラー、ならびに
ガスクロマトグラフ
を有し、前記混合ガスおよび前記水素含有物質力この順で流れるように配管された 微量成分の分析装置。
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