一种电子级四氟化碳分析方法与流程

本发明属于四氟化碳分析领域，特别涉及一种电子级四氟化碳分析方法。

背景技术：

1、目前，四氟化碳是一种无色无味的气体，目前大量用于微电子工业，其高纯气体广泛应用于硅、二氧化硅、及钨薄膜材料的蚀刻。其现有的生产方法主要为电解法，在电解生产的粗制三氟化氮气体中含有诸多杂质气体，其中nf3因物性与cf4相近，在色谱柱上很难分离，因此用气相色谱法分析较为困难。

2、现有技术分析四氟化碳中三氟化氮的方法：以氦气作为载气，haysepq填充柱作为预分离柱，haysepr填充柱作为分离柱，通过氦离子化检测器进行分析。该方案的缺点是：

3、其一、三氟化氮和四氟化碳组分分离不好，在色谱图上三氟化氮和四氟化碳不能完全分离，定量不准；

4、其二、现有方案采用的是阀切割的方法，三氟化氮和四氟化碳在色谱图上的出峰时间接近，切割难度很大；

5、其三、此方法对载气流量的稳定要求极高，载气压力稍微变化就会导致设置的阀动时间不准确从而导致测试的三氟化氮的含量不准；

6、其四、氦离子化气相色谱仪的价格较为昂贵。

7、随着工业水平尤其是电子工业的发展，对于杂质含量的检测灵敏度要求也越来越严格，氢火焰离子检测器、热导检测器、放射性氦离子化检测器的检出限不能满足目前检测需求，并且在实际操作中发现，上述检测器对部分氟化物如八氟丙烷响应很差甚至无响应。而气相色谱质谱联用方法，虽然对氟化物的检出限低，但是质谱检测无法检测微量永久性气体。

8、因此，现在亟需一种电子级四氟化碳分析方法。

技术实现思路

1、本发明提出一种电子级四氟化碳分析方法，解决了现有技术中没有一个对四氟化碳进行色谱分析的方法，而相似的六氟化钨和三氟化硼等分析时间较长的问题。

2、本发明的技术方案是这样实现的：一种电子级四氟化碳分析方法，所述方法包括如下步骤：

3、在气路中设置两个十通阀和两个四通阀；

4、其中v1阀、v2阀、v3和v4阀依次串联，并形成回路；

5、将样品吹扫定量换，v2阀载气3携带定量换中样品经过预柱一预分离；

6、杂质在色谱柱中先吸附后脱附，根据先后流出顺序不同，确定保留时间，cf4之前的杂质通过预柱连接分析柱到检测器检测分析，在底气(cf4)从预柱流出前切花v1 ccw-cw放空主组分，在cf4后面的杂质即将从预柱流出前v1阀cw切换回ccw连接柱一分析其余杂质；

7、v3阀载气5携带定量换中样品经过预柱二预分离，待cf4前所有组分从预柱流出后v3阀由ccw-cw反吹主组分。

8、作为一优选的实施方式，所述气路采用四阀四柱双反吹及切割气路，通过两个十通阀和两个四通阀组成，通过四阀四柱双反吹及切割气路进行反吹和切割。

9、作为一优选的实施方式，所述预分离采用分离系统进行分离，分离系统采用的色谱柱设置有四根，分别为6英尺长壁厚为0.125mm的sc-st不锈钢管，8英尺长壁厚为0.125mm的13x ms不锈钢管，15英尺长壁厚为0.125mm的hayesep q不锈钢管和20英尺长壁厚为0.125mm的hayesep q不锈钢管。

10、检测原理：首先样品吹扫定量换，v2阀载气3携带定量换中样品经过预柱一预分离，杂质会在色谱柱中先吸附后脱附，根据先后流出顺序不同，确定保留时间，cf4之前的杂质通过预柱连接分析柱到检测器检测分析，在底气(cf4)从预柱流出前切花v1 ccw-cw放空主组分，在cf4后面的杂质即将从预柱流出前v1阀cw切换回ccw连接柱一分析其余杂质。v3阀载气5携带定量换中样品经过预柱二预分离，待cf4前所有组分从预柱流出后v3阀由ccw-cw反吹主组分。作为一优选的实施方式，所述v1阀为中心切割阀，v2阀和v3阀为进样阀/反吹阀，v4阀为柱选择阀。

11、作为一优选的实施方式，所述气路流量采用双极调控，气源处为超高纯双极减压阀，纯化器后为超高纯双极减压阀，通过超高纯双极减压阀防止流量因温度变化而变化。

12、作为一优选的实施方式，所述检测器采用did放电离子化检测器，通过did放电离子化检测器提高检出下限和检测灵敏度。

13、采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：通过使用v2阀载气3携带定量换中样品经过预柱进行分离，从而提高分析效率。可以减少分析过程中的杂质残留和误差，从而提高准确度。从而减少误差和毒性，可以减少分析过程中的样品处理时间和分析时间，从而改善操作流程。从而保证分析结果的准确性和可靠性。

技术特征：

1.一种电子级四氟化碳分析方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的一种电子级四氟化碳分析方法，其特征在于：所述气路采用四阀四柱双反吹及切割气路，通过两个十通阀和两个四通阀组成，通过四阀四柱双反吹及切割气路进行反吹和切割。

3.如权利要求1所述的一种电子级四氟化碳分析方法，其特征在于：所述预分离采用分离系统进行分离，分离系统采用的色谱柱设置有四根，分别为6英尺长壁厚为0.125mm的sc-st不锈钢管，8英尺长壁厚为0.125mm的13x ms不锈钢管，15英尺长壁厚为0.125mm的hayesep q不锈钢管和20英尺长壁厚为0.125mm的hayesep q不锈钢管。

4.如权利要求1所述的一种电子级四氟化碳分析方法，其特征在于：所述v1阀为中心切割阀，v2阀和v3阀为进样阀/反吹阀，v4阀为柱选择阀。

5.如权利要求1所述的一种电子级四氟化碳分析方法，其特征在于：所述气路流量采用双极调控，气源处为超高纯双极减压阀，纯化器后为超高纯双极减压阀，通过超高纯双极减压阀防止流量因温度变化而变化。

6.如权利要求1所述的一种电子级四氟化碳分析方法，其特征在于：所述检测器采用did放电离子化检测器，通过did放电离子化检测器提高检出下限和检测灵敏度。

技术总结
本发明提出了一种电子级四氟化碳分析方法，所述方法包括如下步骤：在气路中设置两个十通阀和两个四通阀；其中V1阀、V2阀、V3和V4阀依次串联，并形成回路；将样品吹扫定量换，V2阀载气3携带定量换中样品经过预柱一预分离；杂质在色谱柱中先吸附后脱附，根据先后流出顺序不同，确定保留时间，CF4之前的杂质通过预柱连接分析柱到检测器检测分析，在底气(CF4)从预柱流出前切花V1CCW‑CW放空主组分，在CF4后面的杂质即将从预柱流出前V1阀CW切换回CCW连接柱一分析其余杂质；V3阀载气5携带定量换中样品经过预柱二预分离，待CF4前所有组分从预柱流出后V3阀由CCW‑CW反吹主组分。

技术研发人员：黄秀荣,李贺楠
受保护的技术使用者：北京高麦克仪器科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16