ICS71.100.20 G86 中华人民共和国国家标准 GB/T32386—2015 电子工业用气体 六氟化钨 Gasesforelectronicindustry—Tungstenhexaflouride 2015-12-31发布 2016-07-01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:中国船舶重工集团公司第七一八研究所、厦门钨业股份有限公司、西南化工研究 设计院有限公司、上海华爱色谱分析技术有限公司、上海仪盟电子科技有限公司。 本标准主要起草人:郑秋艳、江海风、王占卫、方兰兰、林竹光、王志信、方华、杨任、周鹏云。 ⅠGB/T32386—2015 电子工业用气体 六氟化钨 1 范围 本标准规定了六氟化钨的技术要求、试验方法、包装、标志、贮运和安全。 本标准适用于化学合成法制取并经精制纯化的六氟化钨。该产品主要用于电子工业中金属钨化学 气相沉积工艺、钨材料的制备等。 分子式:WF6。 分子量:297.8304192(按2009年国际相对原子质量计算)。 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 GB/T5275.10 气体分析 动态体积法制备校准用混合气体 第10部分:渗透法 GB7144 气瓶颜色标志 GB14193 液化气体气瓶充装规定 GB15258 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 气体分析 氦离子化气相色谱法 TJ36-79 工业企业设计卫生标准 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 六氟化钨的技术指标应符合表1要求。 表1 技术指标 项 目 名 称 指 标 六氟化钨(WF6)纯度(体积分数)/10-2≥ 99.9 99.999 99.9995 99.9999 四氟化碳(CF4)含量(体积分数)/10-6≤ 10 0.5 0.5 0.1 氮(N2)含量(体积分数)/10-6≤ 50 1 0.5 0.1 1GB/T32386—2015 表1(续) 项 目 名 称 指 标 (氧+氩)(O2+Ar)含量(体积分数)/10-6≤ 50 0.5 0.5 0.1 二氧化碳(CO2)含量(体积分数)/10-6≤ — 0.5 0.5 0.1 一氧化碳(CO)含量(体积分数)/10-6≤ — 0.5 0.5 0.1 六氟化硫(SF6)含量(体积分数)/10-6≤ 10 0.5 0.5 0.1 四氟化硅(SiF4)含量(体积分数)/10-6≤ 10 0.5 0.5 0.1 氟化氢(HF)含量(体积分数)/10-6≤ 800 5 1 0.3 金属元素含量钼(Mo)含量/(μg/L) ≤ — 100 10 10 铁(Fe)含量/(μg/L) ≤ — 20 10 5 钾(K)含量/(μg/L) ≤ — 5 5 5 钠(Na)含量/(μg/L) ≤ — 5 5 5 铬(Cr)含量/(μg/L) ≤ — 10 10 5 钍(Th)含量/(μg/L) ≤ — 0.1 0.1 0.1 铀(U)含量/(μg/L) ≤ — 0.05 0.05 0.05 钴(Co)含量/(μg/L) ≤ — 10 10 5 锰(Mn)含量/(μg/L) ≤ — 10 10 5 铅(Pb)含量/(μg/L) ≤ — 10 10 5 锌(Zn)含量/(μg/L) ≤ — 10 10 5 钙(Ca)含量/(μg/L) ≤ — 5 5 5 镁(Mg)含量/(μg/L) ≤ — 10 10 5 镍(Ni)含量/(μg/L) ≤ — 20 20 10 铜(Cu)含量/(μg/L) ≤ — 5 5 5 铝(Al)含量/(μg/L) ≤ — 10 10 5 砷(As)含量/(μg/L) ≤ — 10 10 5 硼(B)含量/(μg/L) ≤ — 10 10 5 镉(Cd)含量/(μg/L) ≤ — 2 2 2 钛(Ti)含量/(μg/L) ≤ — 10 10 5 锂(Li)含量/(μg/L) ≤ — 10 10 5 硅(Si)含量/(μg/L) ≤ — 10 10 5 磷(P)含量/(μg/L) ≤ — 2 2 2 4 试验方法 4.1 抽样、判定和复验 4.1.1 同一生产线连续稳定生产的六氟化钨气体构成一批,每批产品的质量不超过500kg。 2GB/T32386—2015 4.1.2 纯度为99.9×10-2(体积分数)的六氟化钨抽样瓶数按表2规定从每批产品中随机抽样。当检 验结果有任何一项不符合表1要求时,应自该批产品中重新加倍抽样检验,若仍有一项指标不符合要 求,则该批产品为不合格。 表2 瓶装六氟化钨产品抽样表 每批产品瓶数 最少抽样瓶数 1 1 2~8 2 9~15 3 16~25 5 4.1.3 其余纯度的六氟化钨应逐一检验并验收。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。 4.1.4 六氟化钨采样安全应符合GB/T3723的相关规定。 4.2 六氟化钨纯度 4.2.1 纯度为99.9×10-2(体积分数)的六氟化钨纯度按式(1)计算: Φ=100-(Φ1+Φ2+Φ3+Φ4+Φ5+Φ6)×10-4…………………(1) 式中: Φ———六氟化钨纯度,(体积分数),10-2; Φ1———四氟化碳含量(体积分数),10-6; Φ2———(氧+氩)含量(体积分数),10-6; Φ3———氮含量(体积分数),10-6; Φ4———六氟化硫含量(体积分数),10-6; Φ5———四氟化硅含量(体积分数),10-6; Φ6———氟化氢含量(体积分数),10-6。 4.2.2 其余纯度的六氟化钨纯度按式(2)计算: Φ=100-(Φ1+Φ2+Φ3+Φ4+Φ5+Φ6+Φ7+Φ8)×10-4……………(2) 式中: Φ———六氟化钨纯度,(体积分数),10-2; Φ1———四氟化碳含量(体积分数),10-6; Φ2———(氧+氩)含量(体积分数),10-6; Φ3———氮含量(体积分数),10-6; Φ4———二氧化碳含量(体积分数),10-6; Φ5———一氧化碳含量(体积分数),10-6; Φ6———六氟化硫含量(体积分数),10-6; Φ7———四氟化硅含量(体积分数),10-6; Φ8———氟化氢含量(体积分数),10-6。 4.3 四氟化碳、氧+氩、氮、二氧化碳、一氧化碳、四氟化硅、六氟化硫含量的测定 按GB/T28726规定的切割进样的方法测定六氟化钨中的四氟化碳、氧+氩、氮、二氧化碳、一氧化 3GB/T32386—2015 碳、四氟化硅、六氟化硫含量。 预分离柱:长约4.0m,内径2mm的镍色谱柱,内装填径为0.18mm~0.25mm涂敷10%的KelF 的红色硅藻土填料。预分离柱使用温度为60℃。或采用其他等效色谱柱。 色谱柱Ⅰ:长约3m、内径约2mm的不锈钢柱,内装粒径为0.18mm~0.25mm的HaysepQ,或 其他等效色谱柱。该柱用于分析四氟化碳、四氟化硅、二氧化碳、六氟化硫含量。 色谱柱Ⅱ:长约2m、内径约2mm的不锈钢柱,内装粒径为0.18mm~0.25mm的13X分子筛,或 采用其他等效色谱柱。该柱用于分析氧+氩、氮气、一氧化碳含量。 当所测定的六氟化钨的纯度为99.9×10-2(体积分数)时,标准样品中组分含量应当与被测试样中 所对应的含量相近,平衡气为氦气。 当所测定的六氟化钨的纯度大于99.9×10-2(体积分数)时,标准样品中的体积分数为(1~5)× 10-6,平衡气为氦。 参考的切割气路流程示意图参见附录A。 典型谱图参见附录B。 允许采用其他等效的方法测定六氟化钨中的氟化碳、氧+氩、氮、二氧化碳、一氧化碳、四氟化硅、六 氟化硫。当以上测定结果有异议时,以本标准规定的方法为仲裁方法。 4.4 氟化氢含量的测定 4.4.1 仪器 采用配备相应气体池的傅立叶红外光谱仪测定六氟化钨中的氟化氢含量,分析管路连接示意图参 见附录C。 检测限:0.1×10-6(V/V)。 4.4.2 测定条件 4.4.2.1 参考的测定条件 窗片:BaF2;HF特征峰波数:4038.2cm-1;分辨率:2cm-1;气体池温度:30℃。 4.4.2.2 标准样品 按GB/T5275.10规定的方法配制标准样品。 至少应有3种不同氟化氢含量的标准样品:约1×10-6(体积分数)、约5×10-6(体积分数)、约10× 10-6(体积分数),平衡气为氦。 4.4.2.3 其他测定条件 其他测定条件按照相应的仪器说明书执行。 4.4.3 测定步骤 4.4.3.1 启动仪器 按傅立叶红外光谱仪说明书开启仪器。调整仪器各部件达到测定条件,待仪器稳定后即可测定。 4.4.3.2 测定 4.4.3.2.1 标准曲线的绘制 用气体标准样品进样。记录标准样品中氟化氢在4038.2cm-1处吸收峰的吸光度信号(峰面积或 4GB/T32386—2015 峰高)。每种标准样品至少重复进样两次,直至两次平行测定的相对偏差不大于5%,取其平均值,制作 以氟化氢吸光度(峰面积或峰高)为纵坐标,以氟化氢浓