GB T 21287-2007 电子工业用气体.三氟化氮.pdf
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1、ICS 7110020G 86 雪雪中华人民共和国国家标准GBT 2 1 287-2007电子工业用气体 三氟化氮Gases for electronic industry-Nitrogen trifluoride2007-12-14发布 200807-01实施宰瞀髁紫瓣訾糌瞥鐾发布中国国家标准化管理委员会仅19目 次GBT 21287-2007前言1范围12规范性引用文件13要求14试验方法25包装、标志、贮运及安全5附录A(资料性附录)切割气路流程示意图 7附录B(资料性附录)测定三氟化氮中一氧化碳的气路切换装置流程示意图8附录C(规范性附录)可水解氟化物和总酸度的测定-9附录D(资料性附
2、录)三氟化氮的化学性质和物理参数12前 言GBT 21287-2007本标准根据SEMI(半导体材料和设备国际组织)的三氟化氮(SEMI C339-0304)2004年版标准,并结合我国三氟化氮生产的实际情况制定。本标准的附录c为规范性附录,附录A、附录B、附录D为资料性附录。本标准由全国半导体材料和设备标准化技术委员会气体分会(SACTC 203SC 1)提出并归口。本标准由湖北沙隆达天门农化有限责任公司、中国船舶重工集团公司第七一八研究所负责起草。本标准参加起草单位有:核工业理化研究院特气中心、中核红华特种气体有限公司、黎明化工研究院、国家标准物质研究中心、西南化工研究设计院等。本标准主要
3、起草人:余启富、宋再卿、刘新明、戴龙侠、方治文、牛学坤、金美兰、任清贵、王少楠。本标准为首次发布。电子工业用气体 三氟化氮GBT 21287-20071范围本标准规定了瓶装电子工业用气体三氟化氮的技术要求、试验方法、检验规则及包装、标志、运输、储存和安全。本标准适用于电子工业用三氟化氮。它主要用作电子工业中等离子体工艺等离子体刻蚀剂和化学气相沉积的清洗剂。分子式:NF3。分子量:71001 9(按2001年国际相对原子量)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
4、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。GB 190危险货物包装标志GBT 3723工业用化学产品采样安全通则(GBT 3723-1999,idt ISO 3165:1976)GB 5099钢质无缝气瓶(GB 5099-1985,neq ISO 1405:1983)GBT 58321气体湿度的测定第1部分:电解法GBT 6681气体化工产品采样通则GB 7144气瓶颜色标志GB 14194永久气体充瓶充装规定气瓶安全监察规程危险化学品安全管理条例特种设备安全监察条例3要求电子工业用气体三氟化氮应符合表1的要求。表1技术指标项 目 指 标三
5、氟化氮(NF3),10叫(体积分数) 995 999 9998 9999 99996四氟化碳(cF),10_6(体积分数) 1500 500 100 50 20氮(Nz),10-6(体积分数) 700 50 10 10 5氧加氩(02+Ar),10叫(体积分数) 700 50 10 5 3一氧化碳(cO),lO叫(体积分数) 50 lO 10 5 l二氧化碳(cq),lO叫(体积分数) 25 10 lo 5 o5氧化亚氟(NzO),10-6(体积分数) 50 10 10 5 l六氟化硫(sR),10“(体积分数) 50 50 10 5 2可水解氟化物(以HF计)或总酸度,10叫(体积分数) 1
6、 1 1 1 1水(Hzo),10叫(体积分数) 1 1 1 1 1GBT 21287-20074试验方法41抽样、判定和复验411从同一来源稳定充装的电子工业用三氟化氮气体构成一批,每批产品的质量不超过500 kg。三氟化氮抽样瓶数按表2规定从每批产品中随机抽样。每瓶三氟化氮构成单独的样品,进行除水分含量外的各项杂质含量的检验。袭2瓶装三氟化氮产品抽样表每批气瓶数 最少抽样气瓶数1 128 2915 31625 525 7412集装格装三氟化氮产品按表2规定的批量随机抽样检验,成批验收。当检验结果有任何一项指标不符合本部分技术要求时,则判该批产品不合格。413槽车装414当检验结果有一项不符
7、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,则判该批产品不合格。415应逐瓶检验水分含量,如果水分含量不合格,则判该瓶产品不合格。416取样根据样品瓶阀选取相应的取样阀进行取样。取样应当符合GBT 3723以及GBT 6681中的相关规定,确保所取得的样品具有代表性。42三氟化氮纯度三氟化氮纯度按式(1)计算:西一100一(西。+垂2+垂3+西4+垂5+西6+西7十西8+圣,)10一 (1)式中:口一三氟化氮(NF3)纯度的体积分数,10;中,四氟化碳(CFt)的体积分数,10一;中。氮(N:)的体积分数,10一;西。氧加氩(O。+Ar)的体积分数,10;
8、垂;一氧化碳(Co)的体积分数,10一;西。二氧化碳(CO:)的体积分数,10一;中。氧化亚氮(N:O)的体积分数,10;垂,六氟化硫(SF。)的体积分数,10一;西。可水解氟化物(以HF计)的体积分数,10;西。水(H。O)的体积分数,10一。43氮、氧(氩)、四氟化碳、氧化亚氮、二氧化碳、六氟化硫含量的测定431仪器采用配备氦离子化检测器的气相色谱仪测定三氟化氮中四氟化碳(允许采用热导气相色谱法)、氧化亚氮、二氧化碳、六氟化硫的含量。当三氟化氮纯度的体积分数不大于9999时,允许采用热导气相色谱仪测定三氟化氮中氮、氧(氩)、氧化亚氮、二氧化碳、六氟化硫的含量。以上仪器均应当配备气路切割系统
9、,用于切除样品气中绝大部分的三氟化氮。典型的气路切割示2GBT 21287-2007意图请参考附录A。432测定条件4321仪器检测限要求所采用的气相色谱仪对三氟化氮中氮、氧(氩)、四氟化碳、氧化亚氮、二氧化碳、六氟化硫的检测限分别不大于本标准表1所列相应杂质指标的12。4322色谱柱切割柱:长50m,内径2mm,内装粒度为018mmo25mm的PorapakQ有机多孔聚合物的不锈钢柱。色谱柱在180C通载气活化2 h后备用,切割柱使用温度为40C。或采用其他等效色谱柱。分析柱:长3o r12,内径2mm,内装粒度为018mmo25mm的HayeSepDB的气相色谱级多孔聚合物的不锈钢柱。色谱
10、柱在180通载气活化2 h后备用,分析柱柱温约40。或采用其他等效色谱柱。采用本标准推荐的切割柱和分析柱时,三氟化氮中的各种杂质组分的流出顺序为:氢、氮、氧(氩)、四氟化碳、三氟化氮、二氧化碳、氧化亚氮、六氟化硫。4323气体标准样品当所测定的试样中三氟化氮纯度的体积分数不大于9999时,所采用的气体标准样品中氮、氧(氩)、四氟化碳、二氧化碳、氧化亚氮、六氟化硫的含量应当与被测试样中所对应的含量相近,气体标准样品的平衡气为氦气。当所测定的试样中三氟化氮纯度的体积分数大于9999时,所采用的气体标准样品中四氟化碳的含量应当与被测试样中所对应的含量相近,气体标准样品中氮、氧(氩)、氧化亚氮、二氧化
11、碳、六氟化硫的含量约为5101(体积分数),气体标准样品定值的不确定度应当小于10。4324色谱仪的其他测定条件按照相应的仪器说明书执行。433测定步骤4331启动仪器在确保所采用色谱仪的每路气体气密性的前提下,按仪器说明书开启仪器,待仪器达到测定条件后即可进行测定。4332测定用气体标准样品进样。记录气体标准样品中组分的色谱信号。初次测定时,应当确定切割阀开启时间和关闭的适当时间。在切割阀开启的时间内,气路切除样品中的绝大部分乃至全部三氟化氮组分。重复进样至少两次,直至两次平行测定的相对偏差不大于5,取其平均值。将三氟化氮样气连接到仪器的进样系统,待仪器稳定后,以测定气体标准样品同样的测定条
12、件进样,记录三氟化氮样品中组分的色谱信号,重复进样至少两次,直至两次平行测定的相对偏差不大于5,取其平均值。用气体标准样品进样。记录气体标准样品中组分的色谱信号。初次测定时,应当确定切割阀开启时间和关闭的适当时间。在切割阀开启的时间内,气路切除样品中的绝大部分乃至全部三氟化氮组分。重复进样至少两次,直至两次平行测定的相对偏差不大于5,取其平均值。将三氟化氮样气连接到仪器的进样系统,待仪器稳定后,以测定气体标准样品同样的测定条件进样,记录三氟化氮样品中组分的色谱信号,重复进样至少两次,直至两次平行测定的相对偏差不大于5,取其平均值。4333结果处理以测得样品气中组分的峰面积,按式(2)分别计算三
13、氟化氮中氮、氧(氩)、四氟化碳、二氧化碳、氧化亚氮、六氟化硫的含量。中。一雪。会GBT 21287-2007式中:垂。三氟化氮样品中组分的含量(体积分数);西。气体标准样品中相应组分的含量(体积分数);A,三氟化氮样品中相应组分的峰面积;A。气体标准样品中相应组分的峰面积。434当两种方法的测定结果有异议时,以氦离子化气相色谱法为仲裁方法。44一氧化碳的测定441仪器采用配备气路切割装置的氦离子化气相色谱仪直接测定三氟化氮中的一氧化碳,该气路装置请参考附录A;也可采用配备甲烷转化器和火焰离子化检测器的气相色谱仪测定三氟化氮中的一氧化碳。当采用甲烷转化器时,在高温下,三氟化氮通过甲烷转化催化剂会
14、使催化剂失效。仪器应当在分离柱后,甲烷转化器前设置切换阀,以便在一氧化碳峰检出后,大量的三氟化氮从分离柱后流出放空。典型的气路切换示意图参见附录B。442测定条件4421启动仪器在确保所采用色谱仪每路气体气密性的前提下,按仪器说明书开启仪器,待仪器达到测定条件后即可进行测定。4422测定长1 m,内径2 mm,内装粒度为015 mmO18 mm的TDX-01的不锈钢管。色谱柱在160C通载气活化2 h后备用,柱温约60。或采用其他等效色谱柱。4423气体标准样品氦气中一氧化碳的含量约为5101(体积分数),气体标准样品定值的不确定度应当小于10。4424色谱仪的其他测定条件按照相应的仪器说明书
15、执行。443测定步骤4431启动仪器在确保所采用色谱仪每路气体气密性的前提下,按仪器说明书开启仪器,待仪器达到测定条件后即可进行测定。4432测定用气体标准样品进样。记录气体标准样品中一氧化碳组分的色谱信号。初次测定时,应当确定一氧化碳色谱峰完全流出的时间,以便确定切割阀切除三氟化氮的时间。重复进样至少两次,直至两次平行测定的相对偏差不大于5,取其平均值。将三氟化氮气样连接到仪器的进样系统,待仪器稳定后,以测定气体标准样品同样的测定条件进样,记录三氟化氮样品中一氧化碳组分的色谱信号,重复进样至少两次,直至两次平行测定的相对偏差不大于5,取其平均值。4433结果处理按照4333中的方法计算样品中
16、一氧化碳的含量。444当两种方法的测定结果有异议时,以氦离子化气相色谱法为仲裁方法。45可水解氟化物(如氟化氢)的测定可水解氟化物的测定方法参见附录C进行。46水分含量的测定461仪器采用压电水分仪测定三氟化氮中的微量水分。462检测限仪器检测限不大于0110“(体积分数)。4GBT 212872007463测定步骤4631 采用经过钝化处理的316不锈钢管从气源处获取连续流动的样品气。316管在空气中暴露后应经过吹洗干燥处理。4632测试流量按仪器说明书调节样品气压力和流量。4633建立校正曲线建立校正曲线,该曲线应当至少包含测量范围内的三个点。所使用的气体标准样品应当用另一种分析方法验证其
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