GBT14603-1993电子工业用气体三氟化硼.pdf 6页

'中华人民共和国国家标准GB/"r14603一93电子工业用气体三氟化硼Gasesforelectronicindustry-Borontrifluoride主题内容与适用范围本标准规定了三氟化硼产品的技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志、运输、贮存和安全要求。本标准适用于以氟硼酸钠为原料，采用热分解法制得的三氟化硼。主要用于半导体器件和集成电路生产的离子注入和掺杂。分子式:BF3相对分子质量:67.805(按1989年国际相对原子质量)2弓!用标准GB190危险货物包装标志GB4844氦气GB4845氦气检验方法GB5274气体分析校准用混合气体的制备称量法GB5275气体分析校准用混合气体的制备渗透法GB7144气瓶颜色标记GB11640铝合金无缝气瓶3技术要求三氟化硼的质量应符合下表的技术要求。指标项目优等品一等品合格品三氟化硼纯度，10-2)99.99599.9599.6空气含量,10-6<201004000二氧化硫含量,10‘<101020四氟化硅含量，10-"<20300300硫酸盐含量，10“<8810注:①表中纯度和含量均为摩尔分数。②质量保证期一年4试验方法4.1三报化硼的纯度国家技术监督局1993一08一26批准1994一07一01实施 GB/T14603一93用摩尔分数表示，按式(1)计算。z=100一(X,+=3+T3+=4)x10-4·····················⋯⋯(1)式中:二—三氟化硼纯度，1。一2;s,—空气含量，10-s;x,—二氧化硫含量,10-0;X3-R氟化硅含量,10-0;二‘—硫酸盐含量,10-`,4.2空气和二级化硫含f的测定4.2.1方法采用热导色谱法测定。4.2.2仪器气相色谱仪。要求仪器对空气(氧+氮)、二氧化硫的最小检测量均应比待测样品含量低约一个数量级。色谱仪的其余各项技术指标应符合仪器使用说明书的要求。4.2.3操作参考条件a.检测器:热导池，冷阻约120。;b.热导池温度:约80"C;:.热导池桥路电流:约180mA;d.载气:氦气，应符合GB4844中纯氦一级品的规定;e载气流速:约30mL/min;f.进样体积,1一3mL;9.色谱柱温度:约900C;h.色谱柱:长1m、内径2.5mm的聚四氟乙烯柱，柱内紧密装填0.2-0.15mm的porapakQ;i.取样与进样管线均采用聚四氟乙烯管。4.2.4测定步骤4.2-4.1测定将样品气经针形阀和连接管与仪器连接，在经充分置换并取得代表样之后，向色谱仪进样。记录各被测组分的流出曲线，分别测量各组分的峰面积。重复进样二次，当其相对偏差不大于10%时，取其平均值A。4-2-4.2定标按GB5274或按GB4845附录C配制以氦气为底气的空气标准混合气，按GB5275配制以氦气为底气的二氧化硫标准混合气.标准混合气中空气、二氧化硫含量与样品气中空气、二氧化硫含量相比，下限不低于50%，上限不高于200%。在测定条件下直接进样，记录井测定标准混合气中空气、二氧化硫的峰面积。重复进样二次，当其相对偏差不大于10%时，取其平均值A-4.2.5结果计算三氟化硼中空气、二氧化硫含量(mol/mot)按式<2)计算:A;“..⋯.“一’-..··⋯⋯(2)升’几’A,式中二—样品气中被测组分的含量，10-0s几—标准混合气中被测组分的含量,10-`, GB/T14603一93浅—样品气中被测组分的峰面积，mm";A,—标准混合气中被测组分的峰面积，mm},4.3四笼化硅含t的测定4.3.1方法和原理采用分光光度法测定。BF。和SiF;在水中按下式发生水解反应:BF,+3H30=H,B03+3HF3SiF4+4H30=H4Si04+2H2SiF6I-13SiF4+4H30=H4Si04+6HF在适当的酸度下，硅酸根与钥酸生成黄色的硅铂酸络合物，用抗坏血酸还原为硅钥蓝，其颜色深度与含敏成正比。在选定的条件下进行分光光度测定。4，3.2仪器采用分光光度计。4.3.3试剂及溶液4.3.3.1硫酸(GB625)溶液:优级纯。·(音H2S04)一。‘5mol/L和:。mol/Le4.3.433.2碳酸钠(GB639):优级纯。4-3.二氧化硅:光谱纯。435氨水(GB631):1+1水溶液。43.36抗坏血酸:。.01g/mL水溶液。437钥酸按(GB657)溶液:0.15g/mL水溶液。438对硝基酚溶液;。，01g/mL水溶液。43去离子水。测定条件波长:650nm;比色皿厚度:1cm;硅铝黄显色酸度:pH为1.1一1.4,4.15绘制标准曲线4.35.1系列硅标准溶液的制备称取5g碳酸钠和在900℃下干燥至恒重的二氧化硅0.2140g于铂增祸中，在900℃时熔融30min，冷却后用去离子水溶解，移至1L容量瓶中，稀释至刻度并移入塑料瓶中备用。此溶液硅浓度为0.1mg/mL.准确量取硅标准溶液0.00,0.50,1.00,1.50,2.00,2.50,3.00,3.50,4.00,4.50mL分别加至一系列100mL容量瓶内，加人两滴0.01g/mL对硝基酚，用1+1氨水调至微黄色，用滴定管加入6ml,0.5mol/L硫酸(4.3.3.1)并立即加入3mL铝酸按溶液(4.3.3.6),显色10min后加入8mL10mol/I硫酸(4.3.3.1)，最后加入6mL抗坏血酸(4.3-3.5)显色30min,4.3.52吸光度的测定按分光光度计使用说明书，用波长为650nm及1cm厚度的比色池测定显色后的系列标准溶液的吸光度。4.3.5.3标准曲线的绘制用系列标准溶液的吸光度作纵坐标，以硅的质量为横坐标绘制标准曲线。43.5.4取样在50ml带有密封丝扣的不锈钢取样器中，装入40mL去离子水，通过高压微调阀、压力表按下图 GB/T14603一93与盛装三氟化硼的气瓶连接。取样装置图1一充装BF。的气瓶,2-高压微调阀肩一压力表14-机械真空泵;5一取样器;6-冷浴;7一开关阀在取样器外，套上一10℃的冰盐水冷浴。用机械真空泵抽至约一0.1MPa，关闭阀7，然后打开爪氟化硼气瓶阀慢慢导入三氟化硼气体，用去离子水吸收约30min。吸收速度用压力表和高压微调阀控制吸收结束后，关闭气瓶阀，测量吸收液总体积(V)。将吸收液转入聚四氟乙烯烧杯中作为样品溶液样品量(m,)为吸收前后吸收液的称量之差。4.3.6测定准确量取20.00mL样品溶液于100mL容量瓶中，加入两滴0.0lg/mL对硝基酚，用1+1氮水调至微黄色，用滴定管加入6mL0.5mol/L硫酸并立即加入3mLO.15g/mL钥酸按溶液，显色10min后加入8mL10mol/L硫酸，最后加入6mL0.0lg/mL抗坏血酸显色30min,测定吸光度。4.3.7结果计算由测得的样品溶液吸光度从标准曲线查得硅量，按式(3)计算四氟化硅的含量。r,=24146一,m二，.”“.···············，··⋯⋯(3)V2m,式中:X,一一样品气体中SiF。的含量,10-0(mol/mol);V—吸收溶液的总体积，mL;m—从标准曲线上查得的硅的质量,mg;V2—比色时样品溶液的取样量,mL;m,—吸收液中样品的质量，9，2414—换算系数。以两次平行测定的算术平均值为测定结果。4.4硫酸盐含2的测定4.4.1方法和原理采用比浊法测定硫酸盐含量。在酸性溶液中，在稳定剂存在下，硫酸根与钡离子形成均匀的硫酸钡悬浊液，其浊度与硫酸根离子浓度成正比，借此进行微量硫酸盐的测定。4.4.2仪器 GB/T14603一93同4，3.2。4.4-3试P,114.4-11毓化钠(GB1266);4.4.12硫酸钾(HG3-920);4.4.13抓化钡(GB652);4.4.3.4盐酸(GB622);4.4.3.5无水乙醇((;B678);4.4-3.6丙三醇(GB687);4.4-3.7去离子水。4-4-4溶液4-4-4-1稳定液:取15g氯化钠，加60mL去离子水，6mL盐酸，10mL丙三醇,20ml_乙醇，混合均匀;4.4-4.2硫酸盐标准溶液:准确称取0.08710g硫酸钾，用去离子水溶于1L容量瓶中并稀释至刻度。此溶液硫酸盐浓度为5X10-,mol/L;4-4-4-3熟化钡溶液:将40g氯化钡溶于去离子水并稀释至100mL，此溶液中氯化钡的浓度为400g/l4.4.5绘制标准曲线厂一系列25mL容量瓶中分别加入。.00,1.00,2.00,3.00,4.00,5.00,6.00mL硫酸盐标准溶液，再加入稳定液2.5mL,氯化钡溶液5mL并稀释至刻度，摇动1min，静置5min,用波长420nm及2cm厚度的吸收池测定系列标准溶液的吸光度。以吸光度为纵坐标，以硫酸盐的+A(mol)为横坐标，绘制标准曲线。4.4.6取样同4.3.5.2,4.4.7测定准确吸取10.00mL祥品溶液于25mL容量瓶中，加人稳定液2.5mL,氯化钡溶液5mL并稀释至刻It摇动1min，静置5min。用波长420nm及2cm厚度吸收池，测定吸光度。4.4.8结果计算根据测得的样品溶液的吸光度，从标准曲线查得硫酸盐的量，按式(4)计算硫酸盐的含量。_____Vn2,=ti"/.kfub卉-X1U"·············...···············。二(4)v,勿2式中，;—样品气体中硫酸盐的含量,10-0(mol/mol);V—吸收溶液的总体积，ml;n-一从标准曲线上查得的硫酸盐的量，mol;V—比浊测定时样品溶液的取样量，ml;rnz—吸收液中样品的质量，g;67.805—三氟化硼的摩尔质量〔M(BF,)),g/mol,以两次平行测定的算术平均值为测定结果。5检验规则5.1出厂产品应由生产厂的质量监督部门进行检验，保证出厂产品符合本标准要求。5.2二氟化硼应逐瓶检验，检验结果若有一项指标不符合本标准要求时，则该瓶产品为不合格。 GB/T14603一935.3用户有权按本标准规定进行验收。5.4当供需双方对产品质量发生异议时，可由双方共同验收，或提请仲裁。6标志、包装、运输及贮存6.1气瓶的使用、运输及贮存应符合《气瓶安全监察规程》和《危险货物运输规则》等有关规定。6.2包装标志应符合GB190的规定6.3充装三氟化硼的气瓶应符合GB1164。规定。气瓶颜色标记应符合GB7144的规定6.4充装三氟化硼的气瓶瓶阀及瓶颈螺纹连接处不得泄漏。必须戴好安全帽。6.5气瓶(含返回气瓶)在充装前应进行加热、抽空处理。6.6气瓶中三氟化硼的充装量按实际称量计，充装压力为20℃时，12.。士。.5MPa6.7装有三氟化硼的气瓶应贮存在带棚的库房内，并远离热源。环境温度始终保持低于60"C。在用气瓶应放在强制通风的室内。6.8出厂产品必须附有质量分析结果报告单和产品合格证。合格证内容应包括:a.生产厂名称;产品名称和级别;气瓶瓶号;d.充装数量(kg)、压力(MPa);f.本标准代号。7安全要求7.1三氟化硼是一种无色气体，在潮湿的空气中能冒白烟，遇水分解并有刺激性气味，不燃烧、剧毒、湿气体有强烈腐蚀性。使用时应戴皮手套，防护眼镜及脸部防护装置，防止人身与三氟化硼接触。7.2在工作地点附近，应备有正压呼吸器或带空气管线的面部呼吸器。7.3不允许将气体从一个气瓶随意转移到另一气瓶，不能任意将气瓶增压。7.4工作场地空气中三氟化硼最大允许含量为3mg/m"。排放三氟化硼时必须使用苛性钾等碱性水溶液进行吸收、中和处理，并确保吸收剂、中和剂有效和可靠。附加说明:本标准由中华人民共和国化学工业部提出。本标准由化学工业部西南化工研究院归口。本标准由化学工业部光明化工研究所负责起草。本标准主要起草人李景兴。'