JPH01321357A - 分解ガスクロマトグラフ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、試料を熱あるいは光で分解し、そのる。

（従来の技術） ガスクロマトグラフ分析法は、固定相に対する吸着性あ
るいは分配係数が各分子によって異なりカラム内に移動
速度に差が生ずることを利用して混合物の分離を行ない
、熱伝導度の変化などにより検出・分析する方法で、そ
の保持容量または保持時間より定性分析、ピーク面積よ
り定量分析ができる。

この分析法は沸点３００℃以下のすべての気体、液体の
分析に対し適用でき、特に多成分系混合試料の分析を得
意とする主に有機機器分析法である。

現在、一般に広く利用されているガスクロマトグラフ装
置は熱伝導度セルを検出器とし、充填カラムを用いた装
置が多い。

第２図は、従来のガスクロマトグラフ−膜装置の構成図
である。

第２図において、ボンベから供給されたキャリヤーガス
は調圧弁で適当な圧力、流速に調整され恒温槽内である
程度予熱されたのち、熱伝導度セルの対照側を通りカラ
ムに入る。カラムは内径４〜６ｍｍ、長さ２〜６ｍの銅
、ステンレスあるいはガラスの細管で、中に充填剤、例
えば多孔性の耐火レンガを１００メツシユ程度の粒子と
した用い充填剤をつめない毛細管カラムを固定相としで
用いる場合もある。カラムの入口には試料導入ができる
試料注入口があり、試料はキャリヤーガスとともにカラ
ムに入り、カラムの中で各成分に分離され、順次熱転導
度セルの試料側を通り検知されたのち大気中に放出され
る。この際の溶出曲線がガスクロマトグラムである。

試料の導入は、液体試料の場合には微量注射器により注
入口のシリコンゴムなどの耐熱性キャップを通して注入
し、気体試料の場合には一定容量の容器に試料を採取し
コックの切り換えで導入する方法または注射器による方
法により注入する。

恒温槽の温度は取扱う試料の沸点から定められる。

キャリヤーガスとしては通常へり「クム、水素、窒素、
アルゴン等が用いられる。

検出器としては熱伝導度セル以外にイオン化検出器も使
用される。

以上のように、従来のガスクロマトグラフの装置は多成
分系の有機物混合試料の各成分の分離と分離された成分
の定性および定量分析を目的としている。

しかし、近年、半導体装置の製造において、化学的気相
成長法（以下ＣＶＤ法という）による薄膜の形成法が盛
んに用いられるようになった。

このＣＶＤ法に用いられる材料には各種のアルコキシド
、有機金属化合物、アミタシラン等多くの種類の材料が
あるが、ＣＶＤ法による成膜技術において、このような
材料の熱分解過程、熱分解生成物の種類と闇等が膜特性
に重要な関連があることが最近判明してぎたが、従来の
ガスクロマトグラフ装置ではこのような分析が不可能で
ある。

（解決しようとする問題点） 本発明は、有機化合物を熱分解させたときの分解温度、
分解光エネルギー、分解生成物の種類と間、分解速度等
を分析できる分解ガスクロマトグラフ装置を提供しよう
とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、試料注入部と分離カラムの間に加熱部あるい
は光分解部を有する試料分解カラムを直列に設け、試料
注入部から注入された試料が加熱された試料分離カラム
あるいは光分解セルを通るとき分解され、その時分解さ
れた種々の分解生成物は分離カラムで分離され、検出器
によって定性および定量される装置である。

本発明を第１図にしたがって詳細に説明する。

キャリヤーガスは調圧弁１１によって流量調整されたの
ち、恒温槽１内で予備加熱され、試料注入口５から注入
された試料と共に分解カラム３に入る。分解カラムは加
熱体４−１．４−２により試料の分解状態を調べる温度
に昇温されている。

分解カラムの材質は試料が腐食性がある場合は、ステン
レス管が望ましい。

分解カラムで分離された各々の分解生成物は保持体が充
填された分離カラム２に入り分離された録される。

このようにして得られたガスクロマトグラムを用いて、
分解生成物の定性分析と定量分析を行なう。

試料を光分解させる場合は光分解セルを設けることもで
きる。

また、検出部を貝母分析計とすることもできる。

（実施例１） 第１図に示す装置において、内径２ｍｍφ、長さ１ｍの
ステンレス管を分解カラムとして用い、分析試料として
テトラエトキシシランを分解カラムに注入した。キャリ
ヤーガスはヘリウムを用いた。分解カラムの昇温加熱体
にはニクロムヒーターを用い、分解カラムおよび加熱体
の外周は保温材で被覆した。ニクロムヒーターの温度制
御にはサーモカップルと温度コントローラを使用した。

分解カラムの分解温度を５５０’Ｃ１６００℃、６５０
℃、７００℃と変化させてガスクロマトグラムを記録さ
せたところ、５５０’Ｃでは殆んど分解されず、Ｓ　ｉ
　　（ＯＣ２Ｈ５）４のピークのみが検出された。分解
温度６００’Ｃではテトラエトキシシランは僅かに分解
し始め、ガスクロマトグラムにはＳ　ｉ　（ＯＣ２Ｈ５
）４のピークと僅かに（０２Ｈ５）２０のピークが検出
された。

６５０℃では（０２Ｈ５）２０のピークが段々大きくな
り、７００℃ではＳｉ（○Ｃ２Ｈ３）４のピークは消失
し、全て（０２Ｈ５’）　２０のピークのみとなった。

以上のガスクロマトグラムから、テトラエトキシシラン
は本測定条件下では分解温度７００℃で完全に分解し、
分解生成物は（０２Ｈ５）２０であることがわかった。

（実施例２） 実施例１と同様に、Ａｓ　（ＯＣ２Ｈ５）３を分解カラ
ムに注入した。分解温度を２５０’Ｃ１３５０℃、４５
０℃、５５０℃と変化させてガスクロマトグラムを記録
させたところ、２５０℃では殆んど分解させず、Ａｓ　
（ＯＣ２Ｈ５）３のピークのみが検出された。分解温度
３５０℃ではＡｓ　（ＯＣ２Ｈ５）３は僅かに分解し始
め、ガスクロマトグラムにはＡＳ　（ＯＣ２Ｈ５）３の
ピークと僅かに（Ｃ２Ｈ５）２０のピークが検出された
。４５０℃では（Ｃ２Ｈ５）２０のピークが段々大きく
なり、５５０℃ではＡＳ　（ＯＣ２Ｈ５）３のピークは
消失し、全て（Ｃ２Ｈ５）２０のピークのみとなった。

以上のガスクロマトグラムから、 Ａｓ　（ＯＣ２Ｈ５）３の分解温度は本測定条件下では
５５０℃で完全に分解し、分解生成物は、（Ｃ２Ｈ５）
２０であることがわがった。

また、ＡＳ　（ＯＣ２Ｈ５）３の分解温度はＳ　ｉ　（
ＯＣ２Ｈ５）４の分解温度より低いことがわかった。

（実施例３） 実施例１と同様に、ビスジターシャルブトキシアミノシ
ランイミド ［（ｔ　−Ｃ４Ｈ９０）　２　Ｓ　ｉ　ＮＨ２Ｆ２　Ｎ
Ｈ（以下アミノシランイミドという）を分解カラムに注
入した。分解温度を１６０℃、２００℃、３００℃、４
００℃と変化させてガスクロマトグラムを記録させたと
ころ、１６０℃では殆んど分解されず、アミノシランイ
ミドのピークのみが検出された。分解温度２００℃では
僅かに分解し始め、ガスクロマトグラムにはアミノシラ
ンイミドと僅かにｔ−０４Ｈ９０Ｈのピークが検出され
た。

３００℃ｒはｔ−Ｃ４Ｈ９０Ｈのピークが段々大きくな
り、４００℃ではアミノシランイミドのピークは消失し
、全てｔ−Ｃ４Ｈ９０Ｈのピークのみとなった。

以上のガスクロマトグラムから、アミノシランイミドの
分解温度は本測定条件下では４００℃で完全に分解し、
分解生成物はｔ−０４Ｈ９０）−１であることがわかっ
た。

（発明の効果） 本発明によれば、有機化合物の熱分解温度、分解生成物
の種類と量等、従来のガスクロマトグラフ装置では不可
能な分析ができる特徴がある。

さらに、分解カラムの各日を変化させるか、キャリヤー
ガス流速を変化させることによって、試料の定温度での
分解速度を調べることができる特徴がある。

また、上記の実施例で明らかなように、低温ＣＶＤ法に
適する材料の開発や成膜の物理的、化学的プロセスの解
明、膜質との関係等種々な知見が本発明になる装置で得
られる利点がある。

また、Ｓ　ｉ　（ＯＣ２Ｈ５）４およびＡＳ　（００２
Ｈ５）３を用いてＡＳドープト３ｉ０２膜を形成しよう
とする場合、その成膜条件の選択等に極めて有力な手掛
りを得られる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる分解ガスクロマトグラフ装置の構
成図である。 第２図は従来のガスクロマトグラフ装置の構成図である
。 図において、１は恒温槽、２は分離カラム、３は分解カ
ラム、４−１．４−２は加熱体、５は試料注入口、６は
キャリヤーガス流速、７は排気管、８は熱伝導度セル、
９は記録計、１０はキャリヤーガスボンベ、１１は調圧
弁、１２は圧力計、１３は保持体で、ある。 特許出願人　　株式会社高純度化学研究所峯　１　圓 隼　２　圓

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ガスクロマトグラフの装置の試料注入部と分離カラムの
   間に加熱部あるいは光分解部あるいはその両者を有する
   試料分解カラムを直列に設けたことを特徴とする分解ガ
   スクロマトグラフ装置。