GB/T 31058-2014 电子工业用气体 四氟化硅

　　ICS 71. 100.20 G 86

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 31058—2014

　　电子工业用气体 四氟化硅

　　Gasesforelectronicindustry—Silicon tetrafluoride

　　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

　　GB/T 31058—2014

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 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 。

　　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 。

　　GB 190 危险货物包装标志

　　GB/T 3723 工业用化学产品采样安全通则

　　GB 5099 钢质无缝气瓶

　　GB 7144 气瓶颜色标志

　　GB 14194 永久气体充装规定

　　GB l5258 化学品安全标签编写规定

　　GB 16804 气瓶警示标签

　　GB/T 26571 特种气体储存期规范

　　GB/T 28726—2012 气体分析 氦离子化气相色谱法

　　GB/T 28727 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

　　GB/T 31058—2014

　　表 1 (续)

　　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

　　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/T 3723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 ;

　　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/T 28726—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 5 m、内径约 2 mm 的 316 L 不锈钢管 , 内装约粒径为 0. 18 mm~ 0. 25 mm 的 Po- rapak Q(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 3 m、内径 2 mm 的 316 L 不锈钢柱 , 内装粒径为 0. 18 mm~ 0. 25 mm 的5 A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 2 m、内径约 2 mm 的 316L不锈钢管 , 内装粒径为 0. 18 mm~0. 25 mm 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/T 28727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 5 m、内径约 2 mm 的聚四氟乙烯管 , 内装约粒径为 0. 18 mm~0. 25 mm 的 Porapak Q(一种高分子聚合物) ,或其他等效色谱柱 。

　　色谱柱 :长约 3 m、内径约 2 mm 的聚四氟乙烯管 , 内装粒径为 0. 18 mm~0. 25 mm 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 。

　　5. 1.2 包装四氟化硅的气瓶应符合 GB 5099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 GB 14194的相关规定 。

　　5. 1.6 四氟化硅的包装标志应符合 GB 190的相关规定 ,颜色标志应符合 GB 7144的规定 ,标签应符合GB 16804、GB 15258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/T 26571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 。库温不宜超过 30 ℃ 。应与酸类 、食用化学品分开存放 ,切忌混贮 。贮区应备有泄漏应急处理设备 。