ICS71.100.20 G86 中华人民共和国国家标准 GB/T31058—2014 电子工业用气体 四氟化硅 Gasesforelectronicindustry—Silicontetrafluoride 2014-12-22发布 2015-07-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由全国半导体设备和材料标准化技术委员会(SAC/TC203)提出并归口。 本标准起草单位:核工业理化工程研究院华核新技术开发公司、佛山市华特气体有限公司、绿菱电 子材料(天津)有限公司、上海华爱色谱分析技术有限公司、贵州大学、西南化工研究设计院有限公司。 本标准主要起草人:邓建平、李于教、傅铸红、汤有伦、崔学文、方华、唐安江、周鹏云。 ⅠGB/T31058—2014 电子工业用气体 四氟化硅 1 范围 本标准规定了四氟化硅的技术要求、试验方法、标志、包装、运输和贮存等内容。 本标准适用于萤石硫酸法、六氟硅酸盐热分解法、单质硅直接氟化法制备的四氟化硅。它主要用作 电子工业中等离子蚀刻、发光二极管P形掺杂、离子注入工艺、外延沉积扩散的硅源和光导纤维用高纯 石英玻璃的原料,也是生产多晶硅的重要原料。 分子式:SiF4。 相对分子质量:104.0786128(按2009年国际原子相对质量)。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB190 危险货物包装标志 GB/T3723 工业用化学产品采样安全通则 GB5099 钢质无缝气瓶 GB7144 气瓶颜色标志 GB14194 永久气体充装规定 GBl5258 化学品安全标签编写规定 GB16804 气瓶警示标签 GB/T26571 特种气体储存期规范 GB/T28726—2012 气体分析 氦离子化气相色谱法 GB/T28727 气体分析 硫化物的测定 火焰光度气相色谱法 气瓶安全监察规程(2000版) 危险化学品安全管理条例(2002版) 特种设备安全监察条例(2009版) 3 技术要求 四氟化硅的技术要求应符合表1的要求。 表1 技术指标 项 目 指 标 四氟化硅纯度(体积分数)/10-2≥ 99.99 99.999 氢(H2)含量(体积分数)/10-6< 2 1 (氧+氩)(O2+Ar)含量(体积分数)/10-6< 20 0.5 氮(N2)含量(体积分数)/10-6< 60 4 1GB/T31058—2014 表1(续) 项 目 指 标 一氧化碳(CO)含量(体积分数)/10-6< 5 0.1 二氧化碳(CO2)含量(体积分数)/10-6< 15 0.3 甲烷(CH4)含量(体积分数)/10-6< 10 1 硫化氢(H2S)含量a(体积分数)/10-6< 1 0.1 二氧化硫(SO2)含量a(体积分数)/10-6< 1 0.1 总杂质含量(体积分数)/10-6≤ 100 10 六氟二甲基硅醚 供需双方商定 供需双方商定 As、B、P 供需双方商定 供需双方商定 颗粒 供需双方商定 供需双方商定 a适用于萤石硫酸法制备的产品。 4 试验方法 4.1 抽样、判定和复验 4.1.1 从同一来源稳定充装的四氟化硅气体构成一批。纯度为99.99×10-2(体积分数)的四氟化硅抽 样瓶数按表2规定从每批产品中随机抽样。当检验结果有一项不符合本标准要求时,则应重新加倍随 机抽样并进行复验,复验结果有一项不符合本标准要求时,则判定该批产品不合格。 表2 瓶装四氟化硅产品抽样表 每批产品气瓶数 最少抽样气瓶数 1 1 2~8 2 9~15 3 16~25 5 >25 7 4.1.2 纯度为99.999×10-2(体积分数)的四氟化硅产品应逐瓶检验。当检验结果有任何一项指标不 符合本标准技术要求时,则判该产品不合格。 4.1.3 四氟化硅采样安全应符合GB/T3723中的相关规定。 4.2 四氟化硅纯度 4.2.1 总杂质含量按式(1)计算: Φ9=Φ1+Φ2+Φ3+Φ4+Φ5+Φ6+Φ7+Φ8……………………(1) 式中: Φ9———总杂质含量(体积分数),10-6; Φ1———氢气的含量(体积分数),10-6; 2GB/T31058—2014 Φ2———氮气的含量(体积分数),10-6; Φ3———氧+氩的含量(体积分数),10-6; Φ4———一氧化碳的含量(体积分数),10-6; Φ5———二氧化碳的含量(体积分数),10-6; Φ6———甲烷含量(体积分数),10-6; Φ7———硫化氢含量(体积分数),10-6; Φ8———二氧化硫含量(体积分数),10-6。 4.2.2 四氟化硅纯度按式(2)计算: Φ=100-Φ9×10-4…………………………(2) 式中: Φ———四氟化硅纯度(体积分数),10-2。 4.3 氢、氧+氩、氮、一氧化碳、甲烷、二氧化碳含量的测定 按GB/T28726—2012规定的切割进样的方法测定四氟化硅中的氢、氧+氩、氮、一氧化碳、二氧化 碳、甲烷含量。 预分离柱:长约5m、内径约2mm的316L不锈钢管,内装约粒径为0.18mm~0.25mm的Po- rapakQ(一种高分子聚合物),或其他等效色谱柱。 色谱柱:色谱柱Ⅰ:长约3m、内径2mm的316L不锈钢柱,内装粒径为0.18mm~0.25mm的 5A分子筛,或其他等效色谱柱。该柱用于分析氢、氧+氩、氮含量。 色谱柱Ⅱ:长约2m、内径约2mm的316L不锈钢管,内装粒径为0.18mm~0.25mm的HayeSep DB,或其他等效色谱柱。该柱用于分析一氧化碳、甲烷、二氧化碳含量。 标准样品:组分含量的体积分数为1×10-6~5×10-6,或与样品其中的组分含量相近,平衡气 为氦。 允许采用其他等效的方法测定四氟化硅中的氢、氧+氩、氮、一氧化碳、二氧化碳、甲烷含量。当以 上测定结果有异议时,本标准规定的方法为仲裁方法。 4.4 硫化氢、二氧化硫含量的测定 按GB/T28727规定的方法测定四氟化硅中的硫化氢、二氧化硫含量。 预分离柱:长约5m、内径约2mm的聚四氟乙烯管,内装约粒径为0.18mm~0.25mm的Porapak Q(一种高分子聚合物),或其他等效色谱柱。 色谱柱:长约3m、内径约2mm的聚四氟乙烯管,内装粒径为0.18mm~0.25mm的GDX-303,或 其他等效色谱柱。 标准样品:组分含量的体积分数为1×10-6~5×10-6,或与样品其中的组分含量相近,平衡气 为氦。 允许采用其他等效的方法测定四氟化硅中的硫化氢、二氧化硫含量。当以上测定结果有异议时,本 标准规定的方法为仲裁方法。 5 包装、标志、贮运及安全 5.1 包装、标志及贮运 5.1.1 四氟化硅的充装及贮运应符合《气瓶安全监察规程》《危险化学品安全管理条例》和《特种设备安 全监察条例》的相关规定。GB/T31058—2014 GB/T31058—2014 5.1.2 包装四氟化硅的气瓶应符合GB5099的规定。 5.1.3 推荐使用经过内表面处理的气瓶,处理后的气瓶应满足本标准的要求。瓶阀出气口连接方式推 荐使用CGA330。 5.1.4 应防止瓶口被污染和泄漏。 5.1.5 四氟化硅的充装应符合GB14194的相关规定。 5.1.6 四氟化硅的包装标志应符合GB190的相关规定,颜色标志应符合GB7144的规定,标签应符合 GB16804、GB15258规定的要求。 5.1.7 包装容器上应标明“电子四氟化硅”字样。 5.1.8 四氟化硅的保存期限按GB/T26571规定执行。 5.1.9 四氟化硅出厂时应附有质量合格证,其内容至少应包括: ———产品名称、生产厂名称; ———生产日期或批号、充装质量(kg); ———本标准编号及技术指标、检验员号。 5.1.10 四氟化硅产品应存放在阴凉、干燥、通风的库房内,严禁曝晒,远离热源、油污环境,定期用卤素 检漏仪检查、消漏。 5.2 安全警示 5.2.1 四氟化硅在常温常压下为具有窒息性刺激臭的无色气体,空气中不燃烧。在湿空气中能形成白 色烟雾,水解后生成HF和氟硅酸。 5.2.2 四氟化硅遇水分解生成的氟化氢等氟化物对人体产生毒作用。它对皮肤、眼睛和呼吸道黏膜产 生刺激和附属作用,能引起流泪、眼痛、咳嗽、呼吸困难、肺水肿等症状。长期接触可引起牙齿酸蚀症及 骨硬化症。 5.2.3 对干燥的四氟化硅可使用大多数通用金属材料,对潮湿的气体可以用蒙乃尔等合金。 5.2.4 灭火方法:消防人员必须穿全身防火防毒服,在上风向灭火。切断气源。喷水冷却容器,可能的 话将容器从火场移至空旷处。灭火剂为雾状水、干粉、砂土。 5.2.5 泄漏应急处理:迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并立即隔离,严格限制出入。应急处理人员 应穿戴配备正压自给式呼吸器的化学防护服(完全隔离)。从上风处进入现场。尽可能切断泄漏源。合 理通风,加速扩散。构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用。 5.2.6 操作注意事项:严加密闭,提供充分的局部排风和全面通风。操作人员必须经过专门培训,严格 遵守操作规程。建议操作人员穿戴配备正压自给式呼吸器的化学防护服,戴橡胶手套。防止气体泄漏 到工作场所空气中。避免与酸类接触。尤其要注意避免与水接触。搬运时轻装轻卸,防止钢瓶及附件 破损。配备泄漏应急处理设备。 贮存注意事项:贮存于阴凉、干燥、通风良好的库房。远离火种、热源。库温不