标准中涉及的相关检测项目

检测项目：

• 纯度检测
• 水分含量
• 酸含量
• 氧含量
• 氢含量
• 重金属含量
• 碳氢化合物含量
• 其他杂质检测

检测方法：

标准中针对不同的检测项目提供了多种实验室分析方法，例如：

• 气相色谱法：用于测定纯度和部分杂质含量。
• 质谱分析法：用于检测微量杂质元素。
• 库仑滴定法：用于水分含量分析。
• 红外光谱法：一般用于酸含量及特定气体的检测。

涉及产品：

该标准主要涉及用于电子工业的高纯度三氟化硼气体。此类气体通常用于：

• 半导体材料制备
• 集成电路制造中的光刻液
• 其它电子元件生产中的化学气相沉积（CVD）

该标准对于确保电子工业产品的质量与安全起到了关键作用，通过严格的检测项目和科学的检测方法，保障了产品在高科技产业中的可靠应用。

GB/T 14603-1993 电子工业用气体 三氟化硼的基本信息

标准名：电子工业用气体 三氟化硼

标准号：GB/T 14603-1993

标准类别：国家标准(GB)

发布日期：1993-08-26

实施日期：1994-07-01

标准状态：现行

GB/T 14603-1993 电子工业用气体 三氟化硼的简介

本标准规定了三氟化硼产品的技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志、运输、贮存和安全要求。本标准适用于以氟硼酸钠为原料，采用热分解法制得的三氟化硼。主要用于半导体器件和集成电路生产的离子注入和掺杂。GB/T14603-1993电子工业用气体三氟化硼GB/T14603-1993

GB/T 14603-1993 电子工业用气体 三氟化硼的部分内容

中华人民共和国国家标准

电子工业用气体

三氟化硼

Gases for electronic industry-Boron trifluoride1主题内容与适用范围

GB/T 14603—93

本标准规定了三氟化硼产品的技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志、运输、贮存和安全要求。本标准适用于以氟硼酸钠为原料，采用热分解法制得的三氟化硼。主要用于半导体器件和集成电路生产的离子注人和掺杂。

分子式：BF：

相对分子质量：67.805（按1989年国际相对原子质量）2引用标准

危险货物包装标志

GB4844

GB4845

GB5274

氨气检验方法

气体分析校准用混合气体的制备称量法

GB5275

气体分析校准用混合气体的制备渗透法

GB7144气瓶颜色标记

GB11640铝合金无缝气瓶

3技术要求

三氟化硼的质量应符合下表的技术要求。项

三氟化硼纯度，10-2

空气含量，10~6

二氧化硫含量，106

四氟化硅含量，10-5

硫酸盐含量，10-6

注：①表中纯度和含量均为摩尔分数。②质量保证期一年。

4试验方法

4.1三氟化硼的纯度

国家技术监督局1993-08-26批准优等品

一等品

合格品

1994-07-01实施

用摩尔分数表示，按式（1)计算。GB/T14603—93

100(+2+ +)× 10-

式中：r-

三氟化硼纯度，10-2;

x1——空气含量，10-，

-二氧化硫含量，10-6；

四氟化硅含量，10-6；

硫酸盐含量，10-6。

4.2空气和二氧化硫含量的测定

4.2.1方法

采用热导色谱法测定。

4.2.2仪器

气相色谱仪。要求仪器对空气（氧十氮）、二氧化硫的最小检测量均应比待测样品含量低约一个数量级。色谱仪的其余各项技术指标应符合仪器使用说明书的要求。4.2.3操作参考条件

检测器：热导池，冷阻约1200，热导池温度：约80℃；

热导池桥路电流：约180mA；

载气：氮气，应符合GB4844中纯氮一级品的规定；载气流速：约30mL/min

进样体积：1～3mL，

色谱柱温度：约90℃；

色谱柱：长1m、内径2.5mm的聚四氟乙烯柱，柱内紧密装填0.2~～0.15mm的porapakQ；取样与进样管线均采用聚四氟乙烯管。4.2.4

测定步骤

4.2.4.1测定

将样品气经针形阀和连接管与仪器连接，在经充分置换并取得代表样之后，向色谱仪进样。记录各被测组分的流出曲线，分别测量各组分的峰面积。重复进样二次，当其相对偏差不大于10%时，取其平均值A;。

4.2.4.2定标

按GB5274或按GB4845附录C配制以氨气为底气的空气标准混合气，按GB5275配制以氮气为底气的二氧化硫标准混合气。标准混合气中空气、二氧化硫含量与样品气中空气、二氧化硫含量相比，下限不低于50%，上限不高于200%。在测定条件下直接进样，记录并测定标准混合气中空气、二氧化硫的峰面积。重复进样二次，当其相对偏差不大于10%时，取其平均值A。4.2.5结果计算

三氟化硼中空气、二氧化硫含量（mol/mol)按式（2)计算：=

式中：—-样品气中被测组分的含量，10-，，标准混合气中被测组分的含量，10-，A

GB/T14603—93

A一样品气中被测组分的峰面积，mm2；A-一标准混合气中被测组分的峰面积，mm2。4.3四氟化硅含量的测定

4.3.1方法和原理

采用分光光度法测定。

BF：和SiF：在水中按下式发生水解反应：BF;+3H,O=H,BO:+3HF

3SiF4 + 4H,0 - HSi04 +2H,SiF H,SiF,+4H,0H,SiO, +6HF

在适当的酸度下，硅酸根与钼酸生成黄色的硅钼酸络合物，用抗坏血酸还原为硅钼蓝，其颜色深度与含量成正比。在选定的条件下进行分光光度测定4.3.2仪器

采用分光光度计。

4.3.3试剂及溶液

4.3.3.1硫酸(GB625)溶液：优级纯。c（H,SO.）m0.5mol/L和10mol/L。4.3.3.2碳酸钠（GB639)：优级纯。4.3.3.3二氧化硅：光谱纯。

4.3.3.4氨水(GB631)：1+1水溶液。4.3.3.5抗坏血酸：0.01g/mL水溶液。4.3.3.6钼酸铵（GB657)溶液：0.15g/mL水溶液。4.3.3.7对硝基酚溶液：0.01g/mL水溶液4.3.3.8去离子水。

4.3.4测定条件

波长：650nm，

比色皿厚度：1cm，

硅钼黄显色酸度：pH为1.1~1.4。4.3.5绘制标准曲线

4.3.5.1系列硅标准溶液的制备

称取5g碳酸钠和在900℃下干燥至恒重的二氧化硅0.2140g于铂埚中，在900℃时熔融30min，冷却后用去离子水溶解，移至1L容量瓶中，稀释至刻度并移入塑料瓶中备用。此溶液硅浓度为0. 1 mg/mL.

准确量取硅标准溶液0.00、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00、3.50、4.00、4.50mL分别加至一系列100mL容量瓶内，加入两滴0.01g/mL对硝基酚，用1+1氨水调至微黄色，用滴定管加入6.mL0.5mol/L硫酸（4.3.3.1)并立即加入3mL钳酸铵溶液（4.3.3.6)，显色10min后加入8mL10mol/l硫酸（4.3.3.1），最后加入6mL抗坏血酸（4.3.3.5）显色30min。4.3.5.2吸光度的测定

按分光光度计使用说明书，用波长为650nm及1cm厚度的比色池测定显色后的系列标准溶液的吸光度。

4.3.5.3标准曲线的绘制

用系列标准溶液的吸光度作纵坐标，以硅的质量为横坐标绘制标准曲线。4.3.5.4取样

在50mL带有密封丝扣的不锈钢取样器中，装入40mL去离子水，通过高压微调阀、压力表按下图is

与盛装三氟化硼的气瓶连接。

GB/T 14603—93

取样装置图

1一充装BF：的气瓶；2一高压微调阀3一压力表：4—机械真空泵，5-取样器；6冷浴：7-开关阀

在取样器外，套上一10℃的冰盐水冷浴。用机械真空泵抽至约一0.1MPa，关闭阀7，然后打开三氟化硼气瓶阀慢慢导入三氟化硼气体，用去离子水吸收约30min。吸收速度用压力表和高压微调阀控制。吸收结束后，关闭气瓶阀，测量吸收液总体积(V)。将吸收液转入聚四氟乙烯烧杯中作为样品溶液。样品量(m)为吸收前后吸收液的称量之差。4.3.6测定

准确量取20.00mL样品溶液于100mL容量瓶中，加入两滴0.01g/mL对硝基酚，用1十1氨水调至微黄色，用滴定管加入6mL0.5mol/L硫酸并立即加入3mL0.15g/mL钼酸铵溶液，显色10min后加入8mL10mol/L硫酸，最后加入6mL 0.01g/mL抗坏血酸显色30min。测定吸光度。4.3.7结果计算

由测得的样品溶液吸光度从标准曲线查得硅量，按式(3)计算四氟化硅的含量。Vim

2 = 2 414 Vm

式中：31

样品气体中SiF，的含量，10-‘（mol/mol），吸收溶液的总体积，mL；

从标准曲线上查得的硅的质量，mg；V2—比色时样品溶液的取样量，mL；m-

2 414—

-吸收液中样品的质量，g，

换算系数。

以两次平行测定的算术平均值为测定结果。4.4硫酸盐含量的测定

4.4.1方法和原理

采用比浊法测定硫酸盐含量。在酸性溶液中，在稳定剂存在下，硫酸根与钡离子形成均勾的硫酸钡悬浊液，其浊度与硫酸根离子浓度成正比，借此进行微量硫酸盐的测定。4.4.2仪器

同4.3.2。

4.4.3试剂

4.4.3.1氯化钠(GB1266)；

4.4.3.2硫酸钾(HG3—920)；

4.4.3.3氯化(GB652)；

4.4.3.4盐酸(GB622)；

4.4.3.5无水乙醇(GB678)；

4.4.3.6丙二醇(GB 687);

4.4.3.7去离子水。

4.4.4溶液

GB/T 14603—93

4.4.4.1稳定液：取15g氯化钠，加60mL去离子水，6mL盐酸，10mL丙三醇，20mL乙醇，混合均句；

4.4.4.2硫酸盐标准溶液：准确称取0.08710g硫酸钾，用去离子水溶于1L容量瓶中并稀释至刻度。此溶液硫酸盐浓度为5×10-4mol/L；4.4.4.3氯化钡溶液：将40g氯化钡溶于去离子水并稀释至100mL，此溶液中氯化钡的浓度为400g/1.。

4.4.5绘制标准曲线

于--系列25mL容量瓶中分别加入0.00、1.00.2.00、3.00、4.00、5.00、6.00mL硫酸盐标准溶液，再加入稳定液2.5mL，氯化钡溶液5mL并稀释至刻度，摇动1min，静置5min。用波长420nm及2cm厚度的吸收池测定系列标准溶液的吸光度。以吸光度为纵坐标，以硫酸盐的量（mol)为横坐标，绘制标准曲线。4.4.6取样

同4.3.5.2。

4.4.7测定

准确吸取10.00mL样品溶液于25mL容量瓶中，加入稳定液2.5mL，氯化钡溶液5mL并稀释至刻度。摇动1min，静置5min。用波长420nm及2cm厚度吸收池，测定吸光度。4.4.8结果计算

根据测得的样品溶液的吸光度，从标准曲线查得硫酸盐的量，按式（4)计算硫酸盐的含量。x = 67. 805 V.m2

?×10%

式中：r.—样品气体中硫酸盐的含量，10-6(mol/mol)；V3

吸收溶液的总体积，ml，

n-—从标准曲线上查得的硫酸盐的量，mol；V,—比浊测定时样品溶液的取样量，mL;m2-吸收液中样品的质量，g；

67.805-三氟化硼的摩尔质量【M(BF，))，g/mol。以两次平行测定的算术平均值为测定结果。5检验规则

5.1出厂产品应由生产厂的质量监督部门进行检验，保证出厂产品符合本标准要求。5.2三氟化硼应逐瓶检验，检验结果若有一项指标不符合本标准要求时，则该瓶产品为不合格。s

*（4)

5.3用户有权按本标准规定进行验收。GB/T14603-93

5.4当供需双方对产品质量发生异议时，可由双方共同验收，或提请仲裁。6标志、包装、运输及贮存

6.1气瓶的使用、运输及贮存应符合《气瓶安全监察规程》和《危险货物运输规则》等有关规定。6.2包装标志应符合GB190的规定6.3充装三氟化硼的气瓶应符合GB11640规定。气瓶颜色标记应符合GB7144的规定。6.4充装三氟化硼的气瓶瓶阀及瓶颈螺纹连接处不得泄漏。必须戴好安全帽6.5气瓶（含返回气瓶）在充装前应进行加热、抽空处理。6.6气瓶中三氟化硼的充装量按实际称量计，充装压力为20℃时，12.0士0.5MPa。6.7装有三氟化硼的气瓶应贮存在带棚的库房内，并远离热源。环境温度始终保持低于60℃。在用气瓶应放在强制通风的室内。

6.8出厂产品必须附有质量分析结果报告单和产品合格证。合格证内容应包括：a.

生产厂名称；

产品名称和级别；

c．气瓶瓶号；

充装数量（kg）、压力（MPa）；d.

本标准代号。

7安全要求

7.1三氟化硼是一种无色气体，在潮湿的空气中能冒白烟，遇水分解并有刺激性气味，不燃烧、剧毒、湿气体有强烈腐蚀性。使用时应戴皮手套，防护眼镜及脸部防护装置，防止人身与三氟化硼接触。7.2在工作地点附近，应备有正压呼吸器或带空气管线的面部呼吸器。7.3不允许将气体从一个气瓶随意转移到另一气瓶，不能任意将气瓶增压。7.4工作场地空气中三氟化硼最大允许含量为3mg/m2。排放三氟化硼时必须使用苛性钾等碱性水溶液进行吸收、中和处理，并确保吸收剂、中和剂有效和可靠。附加说明：

本标准由中华人民共和国化学工业部提出。本标准由化学工业部西南化工研究院归口。本标准由化学工业部光明化工研究所负责起草。本标准主要起草人李景兴。