[发明专利]高纯气(或电子气)中痕量气态杂质分析方法和装置

说明书

技术领域

本发明属于高纯气(或电子气)中痕量气态杂质的分析方法和装置

背景技术

最新的电子信息技术已经进入到纳米时代，超大规模集成电路芯片的最小平均线宽已经到32-45纳米。而目前芯片薄膜和光伏电池的制造原材料主要就是高纯气体。除了氢、氧、氮、氩、氦等吹扫或背景辅助气体以外，就是硅烷、磷烷、硼烷、砷烷、三甲基硼、气态氟化物、气态氯化物....等反应气体。所有这些气体都要求纯度为5个9(5N，99.999％)，甚至6个9(6N，99.9999％)或7个9(7N，99.99999％)的超高纯度。为了满足生产6N、7N纯度电子气体的要求，必须建立一系列测试各种有害杂质到0.1-0.01PPM(100-10PPB)灵敏度的分析方法。否则将影响整个信息技术和能源工业的发展。

发明内容

本发明涉及过去传统制冷方法不同的测试气体中痕量水杂质露点分析以及常规气相色谱仪中附加浓缩气体的高纯气体中痕量气态杂质分析方法。

传统镜面露点测试痕量水方法必须对镜面进行冷却。冷却方法有半导体制冷和液氮吹扫两种方法。这两种方法最低测试灵敏度分别是-60--70℃。本人研究的浸渍制冷方法具有测试灵敏度高、消耗液氮低和制造的露点测试仪器成本低的特点。见表1：

  制冷方法  半导体制冷  吹扫  浸渍  测试灵敏度  -60℃  -70℃  -120℃  消耗液氮  不要  》1升/次  《0.2升/次  制造仪器的成本  高  高  便宜

本发明的制冷方法是在“中华人民共和国电子工业部标准SJ2799-87”第11页2幅图所示(参见实用新型专利申请说明书88217268.9)的方法和仪器的基础上更趋完善。

测试高纯气体中痕量水的方法一般有电解、电容和露点等3种方法，这3种方法的特点见表2：