[go: up one dir, main page]

SU1530981A1 - Mass-spectrometry method of determining methyl iodide content in dimethylcadmium - Google Patents

Mass-spectrometry method of determining methyl iodide content in dimethylcadmium Download PDF

Info

Publication number
SU1530981A1
SU1530981A1 SU874351740A SU4351740A SU1530981A1 SU 1530981 A1 SU1530981 A1 SU 1530981A1 SU 874351740 A SU874351740 A SU 874351740A SU 4351740 A SU4351740 A SU 4351740A SU 1530981 A1 SU1530981 A1 SU 1530981A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
mercury
methyl iodide
mass
mass spectrum
dimethylcadmium
Prior art date
Application number
SU874351740A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Исаакович Фаерман
Наталья Дмитриевна Гришнова
Игорь Леонидович Агафонов
Original Assignee
Научно-исследовательский институт химии при Горьковском государственном университете им.Н.И.Лобачевского
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-исследовательский институт химии при Горьковском государственном университете им.Н.И.Лобачевского filed Critical Научно-исследовательский институт химии при Горьковском государственном университете им.Н.И.Лобачевского
Priority to SU874351740A priority Critical patent/SU1530981A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1530981A1 publication Critical patent/SU1530981A1/en

Links

Landscapes

  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к аналитической химии органических соединений и может быть использовано дл  контрол  производства полупроводниковых элементов. Способ включает ионизацию паров диметилкадми  электронным ударом, регистрацию масс-спектра и расчет концентрации иодистого лити  по высотам пиков масс-спектра. Особенностью способа  вл етс  обогащение анализируемого образца перед ионизацией с помощью реакции обмена со ртутью, в результате которой образуютс  металлический кадмий, оседающий на стенках трубки напуска, и диметилртуть. Использование реакции обмена позволило в 50 раз снизить предел обнаружени  иодистого метила в диметилкадмии. 1 з.п.ф. 1 ил., 2 табл.This invention relates to the analytical chemistry of organic compounds and can be used to control the production of semiconductor elements. The method includes ionization of dimethylcade vapors by electron impact, recording the mass spectrum and calculating the concentration of lithium iodide from the heights of the peaks of the mass spectrum. A feature of the method is the enrichment of the sample to be analyzed before ionization using an exchange reaction with mercury, which results in the formation of metallic cadmium deposited on the walls of the inlet tube and dimethyl mercury. The use of the exchange reaction allowed a 50-fold reduction in the detection limit of methyl iodide in dimethylcadmium. 1 zp 1 dw., 2 tab.

Description

СПSP

СОWITH

Изобретение относитс  к аналитической химии, а именно к масс- спектрометрическим способам анализа алкильных соединений кадми , в частности к определению содержани  йодистого метила в диметилкадмии.The invention relates to analytical chemistry, in particular to mass spectrometric methods for the analysis of cadmium alkyl compounds, in particular to the determination of methyl iodide content in dimethylcadmium.

Диметилкадмии (ДМК)  вл етс  исходным компонентом при получении многих сложных полупроводников. Йодистый метил (ИМ), исполь уемый при синтезе ДМК,  вл етс  трудноудап емой примесью , всегда присутствует в нем и часто его концентраци  определ ет качество ЛМК, поэтому необходим чувствительный и экспрессный метод, позвол ющий определ ть содержание ИМ нар ду с другими примес ми.Dimethyl cadmium (DMC) is the starting component in the preparation of many complex semiconductors. Methyl iodide (IM), used in the synthesis of DMK, is difficult to detect impurity, is always present in it, and often its concentration determines the quality of LMC; therefore, a sensitive and rapid method is necessary to determine the IM content along with other impurities. .

Цель изобретени  - снижение предела обнаружени  йодистого метила в диметилкадмии .The purpose of the invention is to reduce the detection limit of methyl iodide in dimethylcadmium.

На чертеже показан график зависимости высоты пиков от времени.The drawing shows a graph of the height of the peaks from time to time.

Предлагаемый способ масс-спектро- метрического анализа заключаетс  во введении паров образца в ионный источник, их ионизации электронным ударом, регистрации масс-спектра и расчете концентраций диметилкадми  иThe proposed method for mass spectrometric analysis is the introduction of sample vapors into an ion source, their ionization by electron impact, the registration of the mass spectrum and the calculation of concentrations by dimethylcad

0000

йодистого метила по высотам пиков с учетом коэффициентов относительной чувствительности, перед введением паров анализируемого образца провод т насыщение поверхности трубки между ионизационной камерой и натекателем ртутью, затем устанавливают посто нный поток паров образца, регистрируют его масс-спектр и определ ют отноше- ние концентрации диметилкадми  из соотношени methyl iodide at peak heights, taking into account the relative sensitivity factors, prior to introducing the vapors of the sample to be analyzed, saturates the surface of the tube between the ionization chamber and the mercury leak, then establishes a constant flow of vapors of the sample, records its mass spectrum and determines the ratio of dimethylcadium from ratios

ЛИ1А 11 Ы1LI1A 11 Y1

- h 14-4 0,83- h 14-4 0.83

h.,,/0,71 + h,44/0,24h. ,, / 0,71 + h, 44 / 0,24

концентраци  йодистогоiodide concentration

метила, кг/м ,methyl, kg / m,

концентраци  диметилкадми , кг/м ;dimethylcadium concentration, kg / m;

гп gp

- высоты пиков с массовыми- heights of peaks with mass

числами 142, 144, 217 соот- , ветственно.numbers 142, 144, 217, respectively.

Насыщение ртутью провод т путем вне- дени  паров ртути из ампулы с металлической ртутью, наход щейс  при комнатной температуре, причем трубку напуска охлаждают жидким азотом в течение 5-15 мин.Mercury saturation is carried out by introducing mercury vapor from an ampoule with metallic mercury at room temperature, the inlet tube being cooled with liquid nitrogen for 5-15 minutes.

Предложенный способ осуществл ют следующим образом.The proposed method is carried out as follows.

Часть трубки напуска (10 см) масс- спектрометра МИ 1201 обматывают тканью, которую смачивают жидким азотом. Из системы напуска подают поток паров ртути из металлической ампулы, в которой находитс  жидка  ртуть лри комнатной температуре. Накопление ртути в трубке ведут в течение времени t , после которого трубку нагревают до комнатной темпертуры и подают через нее поток паров диметилкадми  интенсивностью обычно примен емой при анапизе (давление паров при этом в ионизационной камер возрастает до 10 - 10 Па). Молекулы ДМК при соударении со стенкой вступают в реакцию обмена с ртутью, в результате которой образуетс  мета лический кадмий, оседающий на стенке и диметилртуть (ДМР) .При высокой степени заполнени  адсорбционного сло  на поверхности трубки напуска ртутью степень превращени  ДМК и ДМР при комнатной температуре может достигнуть 95-98% и выше. При этом интенсивность линий масс-спектра ДМК, наA part of the inlet tube (10 cm) of the MI 1201 mass spectrometer is wrapped with a cloth that is moistened with liquid nitrogen. From the inlet system, a stream of mercury vapor is supplied from a metal ampoule, which contains liquid mercury at room temperature. The accumulation of mercury in the tube is carried out for a time t, after which the tube is heated to room temperature and a stream of dimethylcadium intensity usually used during anapism is supplied through it (the vapor pressure in the ionization chambers increases to 10 - 10 Pa). When colliding with a wall, DMK molecules react with an exchange with mercury, which results in the formation of metallic cadmium deposited on the wall and dimethyl mercury (DMR). With a high degree of filling of the adsorption layer on the surface of the mercury inlet tube, the degree of DMQ and DMR at room temperature can reach 95-98% and higher. The intensity of the lines of the mass spectrum of DMK, on

д d

5five

00

5 Q5 Q

5 555 55

4040

л гающихс  на линии ИМ (с- массовыми числами 127, 142) уменьшаетс  в 50 раз и более, что позвол ет в такое же число раз понизить предел обнаружени  ИМ. В качестве характеристического пика дл  определени  количества ИМ наиболее целесообразно выбрать пик ионов СНэ1 с массовым числом 142. Интенсивность налагающего на него пика ионов 1 2 ) + составл ет 0,83 от интенсивности пика ионов n4cci(. с массовым числом- 144, т.е. часть интенсивности пика с массовым числом 142, приход щимс  на ион СН., равна iiVOj a MIs on the MI line (with c - mass numbers 127, 142) are reduced by 50 times or more, which allows the MI detection limit to be reduced by the same number of times. As a characteristic peak for determining the amount of MI, it is most advisable to choose the peak of CH1 ions with a mass number of 142. The intensity of the ion peak imposing on it is 1,2) + is 0.83 times the intensity of the peak of n4cci ions (. With a mass number of 144, i.e. The part of the intensity of the peak with the mass number 142 attributable to the CH ion is equal to iiVOj a

При реакции переалкилировани  из одной молекулы ДМК получаетс  одна молекула ДМР. Поэтому дл  определени  концентрации ДМК, подаваемого из системы напуска, может служить один из пиков масс-спектра диметилрту- ти (характеризующий количество ДМКу. прошедшего реакцию переалкилировани ) и масс-спектра ДМК, на который налагаетс  пик ИМ. В качестве таких пиков используют пики с массовыми числами 217 и 144 соответственно.In the transalkylation reaction, one DMR molecule is obtained from one DMK molecule. Therefore, to determine the concentration of DMK supplied from the inlet system, one of the peaks of the mass spectrum of dimethyl mercury (characterizing the amount of DQMs that passed the perealkylation reaction) and the mass spectrum of DMS, on which the peak of MI is applied, can serve. As such peaks, peaks with mass numbers of 217 and 144, respectively, are used.

Дл  учета различной эффективности ионизации ИМ,-ДМК, ДМР были точно приготовлены смеси ИМ с ДМК и ИМ с ДМР и по результатам анализа измерены коэффициенты к относительной чувствительности, приведенные в табл.1.To account for the different ionization efficiencies of IM, DMK, DMR, mixtures of IM with DMK and IM with DMR were accurately prepared, and according to the results of the analysis, the coefficients to relative sensitivity shown in Table 1 were measured.

Таким образом, концентрацию ДМК в образце может характеризовать сумма (0,71 + h) 0,24 и отношение концентраций ИМ и ДМК можно определить по указанной формулеThus, the concentration of DMK in the sample can be characterized by the sum (0.71 + h) of 0.24 and the ratio of the concentrations of IM and DMK can be determined by the indicated formula

ХимHim

h 14 г - hh 14 g - h

144 144

0,830.83

35 5535 55

4545

5050

ХАМК Ьг,7 /0,71 + h,44 /0,24HAMK LP, 7 / 0.71 + h, 44 / 0.24

На чертеже приведены зависимости от времени t с момента подачи паров ДМК через трубку напуска, покрытую ртутью в течение t 5, 10 и 15 мин (соответственно кривые 1, 2, 3). Как видно, степень превращени  ДМК в ДМР в первые 5 мин с начала напуска близка к 100%. Увеличение Г до 15 мин увеличивает врем  полного распада ДМК всего в 1,5 раза. В дальнейшем в нашей работе используетс  7 10 мин. Практически полное отсутствие линий масс-спектра ДМК в течение 5 мин позвол ет несколько раз зарегистрировать масс-спектр в диапазонеThe drawing shows the time dependences of t from the moment the DMK vapor was supplied through the inlet tube covered with mercury for t 5, 10 and 15 min (curves 1, 2, 3, respectively). As can be seen, the degree of conversion of DMK to DMR in the first 5 minutes from the start of the overlap is close to 100%. An increase in T to 15 min increases the time for the complete decomposition of DMC by only 1.5 times. In the future, our work uses 7–10 min. The almost complete absence of the DMS mass spectrum lines for 5 min allows several times to register the mass spectrum in the range

массовых чисел 140-145 и 215-220, т.е. получить усреднеиные значени  величин.the mass numbers are 140-145 and 215-220, i.e. get average values of magnitudes.

Дл  проверки правильности способа и исключени  возможности потери ИМ при прохождении трубки напуска проведены анализы смесей ДМК с ИМ, приготовленные с точностью 2%, из ИМ марки ХЧ и ректифицированного ДМК, содержащего по данным газохроматографическог анализа 7,240 мол.% ИМ.To verify the correctness of the method and eliminate the possibility of losing myocardial infarction during the passage of the inlet tube, we analyzed the mixtures of DMK with IM, prepared with an accuracy of 2%, from IM brand HC and rectified DMK containing, according to gas chromatographic analysis, 7.240 mol.% IM.

Пример I .К дозирующему вентилю системы напуска масс-спектрометра йи 1201 через коваровый переход присоедин ют стекл нную ампулу объемом 200 мл, содержащую смесь из 90,5% ДМК и 9,6Х ИМ при давлении 1000 Па. Часть трубки напуска (длиной 10 см, внутренний диаметр 8 мм) обматывают тканью, которую смачивают жидким азотом. На 10 мин открывают вентиль, отсекающий систему напуска от металлической ампулы, содержащей каплю ртути (температура ампулы комнатна ), В течение 5 мин трубка напуска нагреваетс  до комнатной температуры. Масс-спектрометр настраивают на вершину пика ионов с массовым числом 217/202 и с помощью дозирующего вентил  устанавливают поток паров образца такой интенсивности, чтобы высота контролируемого пика составл ла половину самой грубой шкалы усилител  (150 В). После этого в течение 5 мин поочередно регистрируют пикн ионов с массовыми числами 142, 144, 217, по высотам которых по указанной формуле рассчитывают концентрацию ИМ.Example I. A 200 ml glass ampoule containing a mixture of 90.5% DMC and 9.6 × IM at 1000 Pa pressure is added to the metering valve of the inlet system of the mass spectrometer Yi 1201 via a covort junction. Part of the inlet tube (10 cm long, 8 mm inner diameter) is wrapped with a cloth that is moistened with liquid nitrogen. The valve, which cuts off the inlet system from a metal ampoule containing a drop of mercury (room ampoule temperature), is opened for 10 min. For 5 min, the inlet tube is heated to room temperature. The mass spectrometer is tuned to the peak of the ion peak with a mass number of 217/202 and the sample vapor flow is set using a metering valve of such an intensity that the height of the controlled peak is half of the coarsest scale of the amplifier (150 V). After that, for 5 minutes, the picn of ions with mass numbers 142, 144, 217 are alternately recorded, from which heights are calculated using the formula indicated.

Результаты анализов смеси ДМК и ИМ приведены в табл.2.The results of analyzes of a mixture of DMK and IM are given in table 2.

Предлагаемый способ может быть реализован без конструктивных переделок на серийных масс-спектрометрах.The proposed method can be implemented without constructive alterations on mass-produced mass spectrometers.

00

имеющих как двойную систему напуска, , так и одинарную. В последнем случае в систему ввод т пары ртути, а потом анализируемый образец. Удлинение процедуры анализа не более 30-40 мин.having both a double inlet system, and a single one. In the latter case, mercury vapor is introduced into the system, and then the sample to be analyzed. The extension of the analysis procedure is not more than 30-40 minutes.

Claims (2)

1. Масс-спектрометрический способ определени  содержани  йодистого метила в диметилкадмии, заключающийс  во введении паров образца в ионный источник масс-спектрометра, их ионизации электронным ударом, регистрации масс-спектра и расчете концентра-- ций йодистого метила и диметилкадми  по высотам пиков с учетом коэффициентов относительной чувствительности , отличающийс  тем, что, с целью снижени  предела обнаружени  йодистого метила, предварительно поверхность трубки между ионизационной камерой и натекателем насыщают 5 ртутью, затем устанавливают посто нный поток паров образца при комнатной температуре трубки, регистрируют его масс-спектр и определ ют отношение концентрации йодистого метила X,1. Mass spectrometry method for determining the content of methyl iodide in dimethylcadmium, which consists in introducing sample vapors into the ion source of the mass spectrometer, their ionization by electron impact, recording the mass spectrum and calculating methyl iodide concentrations and dimethylcadiums by peak heights taking into account coefficients relative sensitivity, characterized in that, in order to reduce the detection limit of methyl iodide, the surface of the tube between the ionization chamber and the leak is pre-saturated with 5 mercury, then rehydrating a constant flow of vapor sample at room temperature, the tube register its mass spectrum and determining the ratio of the concentration of methyl iodide X, 5five 00 00 Е5E5 ИМ и концентрации диметилкадми MI and dimethylcadium concentrations КГчKGH (мl (ml соотнощени relations JM- .t.Oi§3 ХА«ЛК h.,,,/0,71 + h,/0,24JM- .t.Oi§3 XA “LC h. ,,, / 0.71 + h, / 0.24 где Ь , h,д и hj - высоты пиков с массовыми числами 142, 144, 217 соответственно. where L, h, d and hj are the heights of the peaks with mass numbers 142, 144, 217, respectively. 2. Способ поПо1, отличающийс  тем, что насыщение ртутью провод т путем введени  паров ртути из ампулы с металлической ртутью, наход щейс  при комнатной температуре , причем трубку напуска охлаждают жидким азотом в течение 5-15 мин2. A method according to P1, characterized in that the saturation with mercury is carried out by introducing mercury vapor from an ampoule with metallic mercury at room temperature, the inlet tube being cooled with liquid nitrogen for 5-15 minutes 237,6237.6 1313 15101510 240,8240,8 1717 15201520 308,1308.1 6363 14801480 О,104 9,4-0,11,1O, 104 9.4-0,11,1 0,1025 9,3 -0,22,10.1025 9.3 -0.22.1 0,109 9,8+0,33,10.109 9.8 + 0.33.1 гэge 500500100Таблица 1500500100Table 1 Таблица 2table 2 30thirty 35 0 it Нин35 0 it Ning
SU874351740A 1987-12-28 1987-12-28 Mass-spectrometry method of determining methyl iodide content in dimethylcadmium SU1530981A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874351740A SU1530981A1 (en) 1987-12-28 1987-12-28 Mass-spectrometry method of determining methyl iodide content in dimethylcadmium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874351740A SU1530981A1 (en) 1987-12-28 1987-12-28 Mass-spectrometry method of determining methyl iodide content in dimethylcadmium

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1530981A1 true SU1530981A1 (en) 1989-12-23

Family

ID=21345603

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874351740A SU1530981A1 (en) 1987-12-28 1987-12-28 Mass-spectrometry method of determining methyl iodide content in dimethylcadmium

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1530981A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2326377C2 (en) * 2003-03-07 2008-06-10 НАРД Инститьют, Лтд Method of determining molecular mass of compounds, containing monoester of phosphoric acid, and additive for massspectrometry

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР 1113739, кл. G 01 N 31/08, 23.05.83. Салганский Ю.М., Шушунов И.В. Определение примесей органических веществ в диметилкадмии масс-спектро- метрическим и гаэохроматографическим методами.- ЖАХ, М., 1987, т.2, с. 317-320. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2326377C2 (en) * 2003-03-07 2008-06-10 НАРД Инститьют, Лтд Method of determining molecular mass of compounds, containing monoester of phosphoric acid, and additive for massspectrometry

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Clyne et al. Mass spectrometric determinations of the rates of elementary reactions of NO and of NO 2 with ground state N 4 S atoms
Hayden An infra-red reflection absorption study of the adsorption of NO on Pt (111)
Cody et al. Collision-induced dissociation with Fourier transform mass spectrometry
Hunt et al. Electron capture negative ion chemical ionization mass spectrometry
Terabe et al. Spin trapping by use of nitroso-compounds. Part V. 2, 4, 6-Tri-t-butylnitrosobenzene: a new type of spin-trapping reagent
Wright et al. Relative gas-phase acidities from triple quadrupole mass spectrometers
Proctor et al. Alternative reagent ions for plasma chromatography
Donò et al. Abatement of volatile organic compounds by corona discharge. A study of the reactivity of trichloroethylene under atmospheric pressure ionization conditions
Phillips et al. Mass‐spectrometric studies of atomic reactions. V. The reaction of nitrogen atoms with NO2
Nourse et al. Effective ion temperatures in a quadrupole ion trap
Schoengold et al. Combination of gas chromatography and chemical ionization mass spectrometry
SU1530981A1 (en) Mass-spectrometry method of determining methyl iodide content in dimethylcadmium
Glish et al. Rapid analysis of complex mixtures by mass spectrometry/mass spectrometry
Gal et al. Gas-phase N-Si ion clusters in ammonia/silane mixtures
Molera et al. Gas phase oxidation of tetrahydrofuran
Eiceman et al. Charge-exchange in binary mixtures of polycyclic aromatic hydrocarbons using photoionization-ion mobility spectrometry
Quimby et al. Selective detection of carbon-13-labeled compounds by gas chromatography/emission spectroscopy
Orlando et al. Selective reagents in chemical ionization mass spectrometry: Tetramethylsilane with ethers
Lambert et al. Mass spectrometric study of the reaction of nitrogen atoms with acetaldehyde
GB2120007A (en) Isotope determination by mass spectrometry
de Saint Etienne et al. Gas phase impurities in silane determined by gas chromatography-mass spectrometry
RU2154028C1 (en) Method of determining content of perfluorocarbon compounds in uranium hexafluoride
Schubert et al. Performance and application potential of ion-molecule reaction mass spectrometry (IMR-MS) in the analysis of complex gas mixtures
Trenerry et al. Stable adduct formation during the gas phase reactions between the trimethylgermanium cation and organic nucleophiles. An ion cyclotron resonance study
Strong et al. Determination of the Combined Nitrogen‐15 Content of Dinitrogen and Nitrous Oxide in Air