[发明专利]由质谱仪测定含卤素氟化物气体中的氟气浓度的测定方法

说明书

本发明的目的是提供一种高精度的测定方法，其在使用质谱仪测定含卤素氟化物气体所含的氟气体浓度时，减少了因气体流路上的金属构件和杂质与氟气发生反应而被消耗所引起的氟气浓度的测定误差。本发明包含一种氟气浓度的测定方法，是使用具有含卤素氟化物气体供给源(16)、含氟气体供给源(14)、配管(24)、毛细管(28)和质谱仪(30)的分析装置(10)来测定含卤素氟化物气体所含的氟气(F₂)的浓度的方法，其特征在于，在测定所述氟气浓度之前，利用包含从所述含氟气体供给源供给的含氟气体的钝化用气体，对所述配管和所述毛细管进行钝化处理。

技术领域

本发明涉及含卤素氟化物气体所含的氟气浓度的测定方法。

背景技术

卤素氟化物在半导体制造工艺中被用于蚀刻气体和清洁气体等。近年来，半导体的微细化正在推进，对半导体制造工艺中使用的蚀刻气体和清洁气体等要求高纯度的气体。为了调制高纯度的气体，需要高精度地测定蚀刻气体和清洁气体等所含的杂质即氟气的浓度的方法。

作为氟气浓度的测定方法，例如，非专利文献1公开了使用四极质谱仪测定用NF₃气体清洁半导体制造工艺装置时产生的F₂、NF₃和SiF₄的浓度的测定方法。

另外，专利文献1公开了采用紫外-可见吸收光谱法分析从半导体制造工艺产生的卤素气体的方法。其中，公开了作为构成导入测定对象的气体并照射UV-可见光的样品单元的构件，使用用氟气进行了钝态处理的金属。另一方面，通过质谱仪进行的氟气测定，由于需要在高真空环境下进行，所以可举出使用的真空泵的设置场所和设置所花费的时间的问题、以及对离子源、检测器和泵等组件的腐蚀问题等，这表明在氟气浓度的测定中不适合使用质谱仪。

现有技术文献

专利文献1：美国专利第6686594号说明书

非专利文献1：Electrochemical Society Proceeding(电化学学会会刊)卷99-8，p40-51

发明内容

在使用质谱仪测定氟气浓度时，由于氟气(F₂)的反应性非常高，所以氟气会与气体流路上的配管和毛细管等金属构件以及流路上的水等微量杂质发生反应。因此，测定对象的氟气因气体流路上的这种反应而被消耗，造成测定氟气浓度时的测定误差。

因此，本发明的目的在于提供高精度的测定方法，在使用质谱仪测定含卤素氟化物气体所含的氟气浓度时，减少氟气因与气体流路上的配管和毛细管等金属构件以及杂质发生反应而被消耗所引起的测定误差。

为了解决上述课题，本发明人反复进行了专心研究，结果发现，在使用质谱仪测定含卤素氟化物气体所含的氟气体浓度之前，用含氟气体将存在于分析装置内的气体流路上的配管和毛细管预先进行钝化(passivation)处理，在配管和毛细管内部形成氟的钝化膜，同时除去内部的杂质，由此能够高精度地测定，从而完成了本发明。即，本发明包括以下所示的[1]～[9]。

[1]一种氟气浓度的测定方法，是使用具有含卤素氟化物气体供给源、含氟气体供给源、配管、毛细管和质谱仪的分析装置来测定含卤素氟化物气体所含的氟气(F₂)的浓度的方法，其特征在于，在测定所述氟气浓度之前，利用包含从所述含氟气体供给源供给的含氟气体的钝化用气体，对所述配管和所述毛细管进行钝化处理。

[2]根据[1]所述的氟气浓度的测定方法，所述含氟气体是选自F₂、HF、NF₃、SF₆和卤素氟化物中的至少一种气体。

[3]根据[1]或[2]所述的氟气浓度的测定方法，进行所述钝化处理的温度为70～500℃。

[4]根据[1]～[3]中任一项所述的氟气体浓度的测定方法，进行所述钝化处理的时间为1～5小时。