书 书 书犐犆犛 ７１ ． １００ ． ２０ 犌 ８６ 中华人民共和国国家标准 犌犅 ／ 犜 １４６０３ — ２００９ 代替 ＧＢ ／ Ｔ１４６０３ — １９９３ 电子工业用气体 　 三氟化硼 犌犪狊犲狊犳狅狉犲犾犲犮狋狉狅狀犻犮犻狀犱狌狊狋狉狔 — 犅狅狉狅狀狋狉犻犳犾狌狅狉犻犱犲 ２００９  １０  ３０ 发布 ２０１０  ０５  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 发布书 书 书前 　　 言 　　 本标准代替 ＧＢ ／ Ｔ１４６０３ — １９９３ 《 电子工业用气体 　 三氟化硼 》。 本标准与 ＧＢ ／ Ｔ１４６０３ — １９９３ 相比主要区别如下 ： ——— 修改三氟化硼的适用范围 （ ＧＢ ／ Ｔ１４６０３ — １９９３ 的第 １ 章 ， 本版的第 １ 章 ）； ——— 修改规范性引用文件 （ ＧＢ ／ Ｔ１４６０３ — １９９３ 的第 ２ 章 ， 本版的第 ２ 章 ）； ——— 修改三氟化硼的技术指标内容 （ ＧＢ ／ Ｔ１４６０３ — １９９３ 的第 ３ 章 ， 本版的第 ３ 章 ）； ——— 增加三氟化硼采样安全要求 （ 本版的 ４．１．２ ）； ——— 修改氮 、 氧 （ 氩 ） 含量的分析方法 （ ＧＢ ／ Ｔ１４６０３ — １９９３ 的 ４．２ ， 本版的 ４．３ ）； ——— 修改二氧化硫含量的分析方法 （ ＧＢ ／ Ｔ１４６０３ — １９９３ 的 ４．２ ， 本版的 ４．６ ）； ——— 增加二氧化碳 、 四氟化碳含量的分析方法 （ 见本版的 ４．３ ）； ——— 修改标志 、 包装 、 贮运及安全 （ ＧＢ ／ Ｔ１４６０３ — １９９３ 的第 ６ 章 、 第 ７ 章 ， 本版的第 ５ 章 ）； ——— 增加资料性附录 Ａ ， 并把测定三氟化硼中的氮 、 氧 （ 氩 ）、 二氧化碳和四氟化碳含量的色谱切割 流程图写入该附录 （ 见附录 Ａ ）。 本标准的附录 Ａ 为资料性附录 。 本标准由全国半导体设备和材料标准化技术委员会提出 。 本标准由全国半导体设备和材料标准化技术委员会气体分技术委员会归口 。 本标准起草单位 ： 核工业理化工程研究院 、 大连光明化工研究院 、 西南化工研究设计院 。 本标准主要起草人 ： 邓建平 、 倪志强 、 孙福楠 、 周鹏云 。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为 ： ——— ＧＢ ／ Ｔ１４６０３ — １９９３ 。 Ⅰ 犌犅 ／ 犜 １４６０３ — ２００９ 电子工业用气体 　 三氟化硼 １ 　 范围 本标准规定了电子工业用三氟化硼的技术要求 、 试验方法 、 检验规则 、 包装 、 标志 、 贮运及安全要求 。 本标准适用于以氟气和硼单质为原料 ， 采用直接化合的方法制得并经过纯化制取的三氟化硼 ； 和以 氟硼酸钠为原料热分解法制得并经过纯化制取的三氟化硼 。 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 ： ＢＦ ３ 。 相对分子质量 ： ６７．８０５ （ 按 ２００５ 年国际相对原子质量计算 ）。 ２ 　 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 。 凡是注日期的引用文件 ， 其随后所有 的修改单 （ 不包括勘误的内容 ） 或修订版均不适用于本标准 ， 然而 ， 鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本 。 凡是不注日期的引用文件 ， 其最新版本适用于本标准 。 ＧＢ１９０ 　 危险货物包装标志 ＧＢ ／ Ｔ３７２３ 　 工业用化学产品采样安全通则 ＧＢ７１４４ 　 气瓶颜色标志 ＧＢ１１６４０ 　 铝合金无缝气瓶 ＧＢ１４１９４ 　 永久气体气瓶充装规定 气瓶安全监察规程 危险货物运输规则 ３ 　 技术要求 三氟化硼的质量应符合表 １ 和表 ２ 的要求 。 注 ： 质量保证期为 １８ 个月 。 表 １ 　 直接反应法制备的产品技术指标 项 　　 目 指 　　 标 三氟化硼 （ ＢＦ ３ ） 纯度 （ 摩尔分数 ）／ １０ －２ ≥ ９９．９９９ ９９．９９５ 氮 （ Ｎ ２ ） 含量 （ 摩尔分数 ）／ １０ －６ ＜ ２ ２０ 氧 ＋ 氩 （ Ｏ ２ ＋Ａｒ ） 含量 （ 摩尔分数 ）／ １０ －６ ＜ １ １０ 二氧化碳 （ ＣＯ ２ ） 含量 （ 摩尔分数 ）／ １０ －６ ＜ １ ５ 四氟化碳 （ ＣＦ ４ ） 含量 （ 摩尔分数 ）／ １０ －６ ＜ １ ５ 四氟化硅 （ ＳｉＦ ４ ） 含量 （ 摩尔分数 ）／ １０ －６ ＜ ５ １０ 总杂质含量 （ 摩尔分数 ）／ １０ －６ ≤ １０ ５０ 颗粒 供需双方商定 供需双方商定 １ 犌犅 ／ 犜 １４６０３ — ２００９ 表 ２ 　 热分解法制备的产品技术指标 项 　　 目 指 　　 标 三氟化硼 （ ＢＦ ３ ） 纯度 （ 摩尔分数 ）／ １０ －２ ≥ ９９．９９５ 氮 （ Ｎ ２ ） ＋ 氧 （ Ｏ ２ ） ＋ 氩 （ Ａｒ ） 含量 （ 摩尔分数 ）／ １０ －６ ＜ １０ 二氧化碳 （ ＣＯ ２ ） 含量 （ 摩尔分数 ）／ １０ －６ ＜ １０ 二氧化硫 （ ＳＯ ２ ） 含量 （ 摩尔分数 ）／ １０ －６ ＜ １０ 四氟化硅 （ ＳｉＦ ４ ） 含量 （ 摩尔分数 ）／ １０ －６ ＜ ２０ 硫酸盐 （ ＳＯ ４２－ ） 含量 （ 摩尔分数 ）／ １０ －６ ＜ ８ 总杂质含量 （ 摩尔分数 ）／ １０ －６ ≤ ５０ 颗粒 供需双方商定 ４ 　 试验方法 ４ ． １ 　 抽样 、 判定和复验 ４ ． １ ． １ 　 三氟化硼产品应逐一检验并验收 。 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 ． ２ 　 三氟化硼采样安全应符合 ＧＢ ／ Ｔ３７２３ 的相关规定 。 ４ ． ２ 　 三氟化硼纯度 ４ ． ２ ． １ 　 直接反应法制备三氟化硼纯度按式 （ １ ） 计算 ： Φ ＝ １００ － （ Φ １ ＋ Φ ２ ＋ Φ ３ ＋ Φ ４ ＋ Φ ５ ） × １０ － ４ …………………………（ １ ） 　　 式中 ： Φ ——— 三氟化硼纯度 （ 摩尔分数 ）， １０ －２ ； Φ １ ——— 氮含量 （ 摩尔分数 ）， １０ －６ ； Φ ２ ——— 氧 ＋ 氩含量 （ 摩尔分数 ）， １０ －６ ； Φ ３ ——— 二氧化碳含量 （ 摩尔分数 ）， １０ －６ ； Φ ４ ——— 四氟化碳含量 （ 摩尔分数 ）， １０ －６ ； Φ ５ ——— 四氟化硅含量 （ 摩尔分数 ）， １０ －６ 。 ４ ． ２ ． ２ 　 热分解法制备三氟化硼纯度按式 （ ２ ） 计算 ： Φ ＝ １００ － （ Φ １ ＋ Φ ２ ＋ Φ ３ ＋ Φ ４ ） × １０ － ４ …………………………（ ２ ） 　　 式中 ： Φ ——— 三氟化硼纯度 （ 摩尔分数 ）， １０ －２ ； Φ １ ——— 空气含量 （ 摩尔分数 ）， １０ －６ ； Φ ２ ——— 二氧化硫含量 （ 摩尔分数 ）， １０ －６ ； Φ ３ ——— 四氟化硅含量 （ 摩尔分数 ）， １０ －６ ； Φ ４ ——— 硫酸盐含量 （ 摩尔分数 ）， １０ －６ 。 ４ ． ３ 　 氮 、 氧 （ 氩 ）、 二氧化碳 、 四氟化碳的测定 ４ ． ３ ． １ 　 仪器 采用配备带切割装置的氦离子化检测器气相色谱仪测定三氟化硼中的氮 、 氧 （ 氩 ）、 二氧化碳和四氟 化碳 。 气相色谱流程示意图见附录 Ａ 的图 Ａ．１ 。 检测限的摩尔分数 ： ０．１×１０ －６ 。 ４ ． ３ ． ２ 　 原理 电子与稀有气体碰撞形成亚稳态原子 ， 该亚稳态原子的激发能传递到样品分子或原子 ； 如果样品分 子或原子的电离电位 （ ＩＰ ） 小于亚稳态原子的激发电位 ， 样品将通过碰撞被电离 ， 使离子流增大 。 ２ 犌犅 ／ 犜 １４６０３ — ２００９ ４ ． ３ ． ３ 　 测定条件 载气 ： 高纯氦 ， 必须经过纯化 ， 其流速参照相应的仪器说明书 。 辅助气 ： 需要采用辅助气的仪器按仪器说明书使用辅助气 。 切割柱 ： 长 ５．０ｍ ， 内径 ２ｍｍ ， 内装粒度为 ０．１８ｍｍ ～ ０．２５ｍｍ 的 ＰｏｒａｐａｋＱ 有机多孔聚合物的 不锈钢柱或采用其他等效色谱柱 。 分析柱 ： 长 ３．０ｍ ， 内径 ２ｍｍ ， 内装粒度为 ０．１８ｍｍ ～ ０．２５ｍｍ 的 ＨａｙｅＳｅｐＤＢ 的气相色谱级多孔 聚合物的不锈钢柱或采用其他等效色谱柱 。 其他条件 ： 载气纯化器温度 、 色谱柱温度 、 检测器温度 、 切割时间 、 样气流量等其他条件参考仪器说 明书 。 ４ ． ３ ． ４ 　 气体标准样品 组分含量的摩尔分数为 （ １ ～ １０ ） ×１０ －６ ， 平衡气为氦 。 ４ ． ３ ． ５ 　 分析步骤 开启仪器至稳定后按仪器说明书的操作步骤完成样品分析 。 平行测定气体标准样品和样品气至少两次 ， 记录色谱响应值 ， 直至相邻两次测定的相对偏差不大于 １０×１０ －２ ， 取其平均值 。 ４ ． ３ ． ６ 　 结果处理 采用峰面积 （ 或峰高 ） 定量 ， 用外标法计算结果 。 氮 、 氧 （ 氩 ）、 二氧化碳 、 四氟化碳含量的计算采用外标法 ， 按式 （ ３ ） 计算 ： Φ 犻 ＝ 犃 犻 （ 犺 犻 ） 犃 ｓ （ 犺 ｓ ） × Φ ｓ …………………………（ ３ ） 　　 式中 ： Φ 犻 ——— 样品气中被测组分的含量 （ 摩尔分数 ）； 犃 犻 （ 犺 犻 ）