国家标准 GB/T32386一2015 电子工业用气体六氟化钨 Gasesforeleectronieindustry一Tungstenhexalflouride 2015-12-31发布 2016-07-01实施国家质量监督检验检疫总局发布国家标准化管理委员会国家标准
GB/T32386一2015 前言本标准按照GB/T1.1一2009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;船舶重工集团公司第七一八研究所、厦门鹤业股份有限公司、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
GB/I32386一2015 电子工业用气体六氟化钨范围本标准规定了六氟化鸽的技术要求、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鹤该产品主要用于电子工业中金属鹤化学气相沉积工艺、钨材料的制备等分子式;wF 分子量;297.8304192(按2009年国际相对原子质量计算) 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 气瓶颜色标志液化气体气瓶充装规定 GB14193 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气体分析氨离子化气相色谱法 T36-79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版技术要求六氟化钨的技术指标应符合表1要求技术指标项目名称指标六氟化鸽(wF,)纯度(体积分数)/10 99.9 99.999 99,.9995 99,9999 四氟化碳(CF含量(体积分数)/ /10- 10 0.5 0.5 0.l 氮(N,)含量(体积分数)/10-" 50 0.5 0.l
GB/T32386一2015 表1(续称标项目名指氧十氯)(o十Ar)含量(体积分数)/10" 50 0.5 0.5 0.l 0.5 二氧化碳(co.含量(体积分数)/10" e 0.5 0.1 0.5 0.5 -氧化碳(co含量(体积分数)/10" 0.l 六氟化硫(SF含量(体积分数/10-" s 10 0.5 0.5 0.1 四氟化硅(SiF含量体积分数)/10" 10 0.5 0.5 0.1 氟化氢(HF含量体积分数/10 800 0.3 10 10 钼(Mo)含量/4g/L 100 铁(Fe)含量/e/L 20 10 钾(K)含量/4g/L 钠(Na含量/4g/儿L) 铬(CrP含量/4g/L 10 10 针(Th含量/g/L 0.1 0.1 0.l 铀(U含量/(4g/L 0.05 0.05 0.05 钻(Co含量/4g/L 10 10 (Mn含量/4g/L 10 10 10 10 铅(Pb)含量八 4g/L) 10 锌(Zn含量/ug/L 10 金属元素含量钙(Ca含量/4g/I 镁(Mg含量/4g/L 10 10 镍(Ni含量/(4g/L 20 10 20 铜(Cu含量/(4g/L) 铝(A)含量/(g/L 10 10 呻(As)含量/ 10 4g/) 棚(B含量/(ug/L 1o 10 (Cd含量/4g/L) 钛Ti)含量/4g/L) 10 10 10 锂(Li)含量/4g/L 10 10 硅(Si)含量/4g/L 10 磷(P)含量/4g/L) 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鹤气体构成一批,每批产品的质量不超过500kg.
GB/T32386一2015 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 28 9~15 16~25 其余纯度的六氧化鹤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 4.1.3 时,则判该产品不合格 4.1.4六氟化鸽采样安全应符合GB/T3723的相关规定 4.2六氟化钨纯度 -(体积分数)的六氧化鹤纯度按式(1)计算 4.2.1 纯度为99.9×10 =100一十十p十p十，十6×10 式中 -六氟化钨纯度,(体积分数),10 四氟化碳含量(体积分数),l0"; p 氧十氯)含量(体积分数),10-; D 氮含量(体积分数),10- 六氟化硫含量(体积分数),10-; -四氟化硅含量体积分数),10-" p 氟化氢含量(体积分数),l0-" 4.2.2其余纯度的六氟化钨纯度按式(2)计算 =100-(p十中十中十中十中十中十中十p,×10" 2 式中: b 六氟化纯度,(体积分数),10-' 四氟化碳含量(体积分数),10-"; 氧十氧)含量(体积分数),10-"; db 氮含量(体积分数),10-有; 二氧化碳含量(体积分数),10 -氧化碳含量(体积分数),10-"; 六氟化硫含量(体积分数),10-" p 更 -四氟化硅含量(体积分数),l0"; p -氟化氢含量(体积分数),l0-" 4.3四氟化碳、氧十氲、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、氧氯、氮、二氧化碳、一氧化
GB/T32386一2015 碳、四氟化硅、六氟化硫含量 n0.25 预分离柱;长约4.0m,内径2mm的镍色谱柱,内装填径为0.18mm~ mm涂敷10%的KelF 的红色硅藻土填料预分离柱使用温度为60C 或采用其他等效色谱柱 mm0.25mm 色谱柱I;长约3m,内径约2mm的不锈钢柱,内装粒径为0.181 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l长约2m内径约2mm的不锈钢柱,内装粒径为0.18mm一0.25mm的13x分子筛,或采用其他等效色谱柱该柱用于分析氧十氯,氮气、一氧化碳含量当所测定的六氧化鹤的纯度为99.9xI0(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,平衡气为氮气当所测定的六氟化鸽的纯度大于99.9×10-2(体积分数)时.标准样品中的体积分数为(1一5)× 10-《， ,早衡气为复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、氧十缸、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-(V/) 4.4.2测定条件 4.4.2.1参考的测定条件窗片;BaF;HF特征峰波数;4038.2cm';分辨率;2em';气体池温度;30C 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-"体积分数)、约5X10-(体积分数),约10× 10-"(体积分数),平衡气为氨 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'处吸收峰的吸光度信号(峰面积或
GB/T32386一2015 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,以氟化氢浓度为横坐标的标准曲线 4.4.3.2.2样品的测定为防止气体池内残余的水分与六氟化钨样品发生反应,首先将气体池升温到110C,然后利用氮气对气体池进行抽空/吹洗(>3次),抽空完毕后,将气体降温至30C,待用将六氟化钨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,记录六氟化鸽样品中氟化氢在4038.2cm-处吸收峰的吸光度信号(峰面积或峰高),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%,取平均值 4.4.3.3结果处理用测得的六氟化鸽中氟化氢在4038.2cnm-'处吸收峰的吸光度信号(峰面积或峰高)在相应的标准曲线上查出六氟化钨样品中氟化氢的含量 4.4.3.4其他方法允许按其他等效的方法测定六氟化钨中的氟化氢含量,当测定结果有异议时,以4.4规定的方法为仲裁方法 4.5金属元素含量的测定 4.5.1仪器采用电感合等离子质谱法(ICPMS)测定六氟化鹤中的钼、铁、钾,钠、铬、针、铀等金属元素的含量参考的取样步骤参见附录D 检测限:小于表1所列相应杂质指标的1/2 4.5.2测定条件 4.5.2.1标准溶液每种金属元素的检测至少需用三种不同含量的标准溶液标定,标准溶液中金属元素的含量应当与被测试样中所对应的含量相近,以钼为例,对于纯度为99.999×10-'(体积分数)的样品,可选择浓度大约为104g/L、50g/L、100ug/几三种浓度的标准溶液 4.5.2.2参考的测定条件等离子气流速:3L/min;载气压力;2.70×X10Pa;样品提升量:0.75mL/min;采样深度;15mm;分析时间:ls;重复次数:3 4.5.2.3其他测定条件其他测定条件按照相应的仪器说明书执行 4.5.3测定步骤 4.5.3.1启动仪器按电感稠合等离子质谱仪(ICPMS)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
GB/T32386一2015 4.5.3.2测定 4.5.3.2.1标准曲线的绘制用标准溶液进样记录标准溶液中金属元素特征质谱峰的强度信号每种标准溶液至少重复进样测定两次,直至两次平行测定值的相对偏差不大于5%,取平均值，绘制以金属元素的特征质谱峰强度信号为纵坐标,以金属元素的浓度为横坐标的标准曲线 4.5.3.2.2样品的测定将六氟化钨试样连接到取样系统取样,取样操作步骤参见附录D,将空白样品和待测样品溶液依次以测定标准溶液同样的测定条件进样,记录不同金属元素特征质谱峰的强度信号,重复进样测定至少两次,直至两次平行测定值的相对偏差不大于5%,取平均值 4.5.3.3结果处理用测得的样品溶液中金属元素特征质谱峰的强度信号在相应的金属元素标准曲线上查出样品溶液中金属元素的含量,按式(3)分别计算六氟化鹤中相应金属元素的含量 w1×m c'g= m 式中: -六氟化钨中金属元素含量(4g/L) w 由标准曲线查得的吸收溶液中金属元素含量减去空白样品中金属元素含量的差值(4g/L). 71 吸收溶液的质量,kg; 11 采样器中采集的六氟化鸽的质量,kg 12 4.5.3.4其他方法允许按其他等效的方法测定六氟化鸽中的金属元素含量,当测定结果有异议时,以4.5规定的方法为仲裁方法标志、包装、贮运及安全 5.1标志、包装及贮运 5.1.1六氟化钨的包装、标志,贮运应符合国家《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》的规定包装六氧化鹤的气瓶应符合GB5099的规定 5.1.2 5.1.3推荐使用进行内表面处理的气瓶,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cGA638 应防止瓶口被污染和泄谢 5.1.4 5.1.5六氟化钨的充装应符合GB14193的相关规定 5.1.6六氟化钨的包装标志应符合GB190的相关规定,颜色标志应符合GB7144的规定,标签应符合 GBl6804.GB15258规定的要求包装容器上应标明“六氟化鸽”字样 5.1.7 5.1.8瓶装六氟化钨的最大充装量按式(4)计算 m=F，V
GB/T32386一2015 式中: 气瓶内六氟化钨的质量,单位为千克(kg) m V 气瓶标明的内容积,单位为升L) F 六氟化钨的充装系数，2.294kg/L 5.1.9六氟化鹤的充装量按实际称量的质量计 5.1.10六氟化钨的保存期限按GB/T26571规定执行 5.1.11六氟化鹤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); 本标准号及技术指标,检验员号等六化鹤产品应存放在明凉、干燥,通风的库房内,严禁暴睛,远离热源 5.1.12 5.2安全警示六氟化鸽在室温下是一种无色,有强烈、刺鼻、窒息性、酸性气味的气体或淡黄色液体,是一种叙 5.2.1 化物并具有毒性对呼吸道、眼晴和皮肤有强烈的刺激和腐蚀作用 5.2.2在空气中吸收水蒸气迅速生成三氧化钨和氟化氢,对皮肤可产生类似氟化氢的烧伤使用时应有通风,防环境污染并对人体做好防护措施 5.2.3灭火方法;泡沫、二氧化碳、干粉 5.2.4泄漏应急处理;迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,禁止无关人员进人污染区,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) 在确保安全情况下堵漏喷水雾减慢挥发(或扩散),但不要对泄漏物或泄漏点直接喷水不应使水进人包装容器内,抽排(室内)或强力通风(室外) 漏气容器不能再用,且要经过技术处理以清除可能剩下的气体 5.2.5危险特性;能与许多物质发生化学反应遇潮气、空气或水解,放出剧毒的腐蚀性氟化氢气体腐蚀性很强,能侵蚀几乎所有的金属,能迅速腐蚀湿的玻璃燃烧(分解)产物:氟化氢 5.2.6健康危害;侵人途径;吸人、食人遇潮湿、空气或水分解,散发有剧毒和有腐蚀性的氟化氢烟雾该品对眼睛、皮肤和粘膜能引起非常严重的烧伤毒性;具有剧烈刺激性 5.2.7环境标准车间空气中有害物质的最高容许浓度1mg/m,见T36-79 居住区大气中有害物质的最高容许浓度(氟化物)0.02mg/m'(一次值).0.007mg/m(日均值),见 T!36-79 5.2.8六氟化钨的化学性质和物理参数参见附录E
GB/T32386一2015 附录A 资料性附录六氟化钨中四氟化碳,氧+氢、氮、,二氧化碳、一氧化碳,四氟化硅六氟化硫含量测定气路切割装置流程示意图六氟化钨中四氟化碳,氧十氧、氮、二氧化碳、一氧化碳,四氟化硅,六氟化硫含量测定气路切刚装置流程示意图如图A.1所示 13 说明高纯载气钢瓶; 钢瓶减压器; 六氟化鸽钢瓶调节阀; 样品环十通阀; 预分离柱六氟化钨吸收器; 氧、氮分析柱六通阀; 10 1 四氟化碳分析柱; 12 检测器; 13 真空泵图A.1参考的切割气路流程示意图
GB/T32386?2015 ? B ?? ?? ???B.1 264.000 /mV 220.600. 177.200. 133.800 90.400 47.000 0.00 0.60 1.20 1.80 2.40 3.00 3.60 4.20 ?.80 5.40 6.00 Amn ?B.1??
GB/T32386一2015 附录 c 资料性附录氟化氢分析气路流程六氟化钨中氟化氢测定的分析气路流程如图c.1所示通入狱液筒中又又说明高纯复气钢瓶; 减压阀六氟化钨钢瓶; 调节阀; 红外分析气体池缓冲罐; 真空泵图C.1氟化氢的分析气路流程图 10o
GB/T32386一2015 附录D 资料性附录六氟化钨中金属元素的取样步骤 D.1六氟化钨中金属元素测定的取样流程图六氟化钨中金属元素测定的取样流程如图D.1所示说明高纯复气钢瓶; 减压阀节阀取样器六氟化钢瓶六氟化鹤吸收瓶，湿式流量计; 真空系图D.1六氟化钨中金属元素取样示意图 D.2取样步骤 D.2.1 取样器的处理使用1mol/L盐酸浸泡取样器(图D.1中4)5h,再使用高纯水洗净后,使用1mol/L的硝酸浸泡内胆5h,去除取样器内表面的金属杂质,最后使用高纯水洗净内壁,放人烘箱,加热温度为80C,烘3h 1l
GB/T32386一2015 D.2.2取样 D.2.2.1将取样器从烘箱内取出,接人图D.1所示的取样流程中 D.2.2.2在六氟化鸽吸收瓶中装人1mol/L的NaOH溶液,称量吸收瓶和碱液的重量,然后按照图D.l 中的流程进行组装 D.2.2.3使用高纯氨气吹扫取样器、管路和六氟化钨吸收瓶30min,然后使用真空泵将取样器抽真空至10Pa以下后并保持30min,再向取样器和管路中充人高纯氮气重复上述操作5次,将系统抽真空至10Pa以下 D.2.2.4打开取样阀门,使六氟化钨液体进人取样器,称量取样器的重量,进样约200g后,关闭阀门加热金属元素取样器至40C,使六氟化钨挥发并进人六氟化鹤吸收瓶,被吸收瓶中的Na(OH溶液吸收当金属元素取样器中无六氟化鹤挥发出后(吸收瓶无气泡出现),使用高纯复气缓慢吹扫取样 D.2.2.5 器60 ,使取样器中的六化钨完全挥发后,关闭所有阀门 mln D.2.2.6称量吸收了六氟化钨的吸收瓶重量,减去吸收前的吸收瓶重量,即为金属元素取样器中六氟化钨的重量将取样器中的金属元索进行如下处理得到可用于ICPNMS分析的溶液 D.2.2.7 将金属元素取样器拆下向100mL烧瓶中加人20mL高纯水,向内胆中加人5ml氨水,搅拌后倒人100mL容量瓶中向内胆中加人5mL1mol/L的硝酸溶液,搅拌后倒人100nmL烧瓶中向内胆中加人5ml1mol/1的氢氟酸溶液,搅拌后倒人100ml烧瓶中,使用高纯水将溶液稀释至100mL D.2.3空白样品取100mL容量瓶,按照D.2.2.7的步骤,依次加人20mL高纯水,5mL氨水,5mL的硝酸溶液， 5ml的氢氟酸溶液,最后使用高纯水将溶液稀释至100ml D.2.4样品检测使用ICPMs对空白样品和待测样品进行分析,用待测样品的检测值减去空白样品的检测值即得到样品中不同元素的含量 12
GB/T32386一2015 附录 E 资料性附录六氟化钨的化学性质和物理参数 E.1六氟化钨的化学性质 CAs注册号;7783-82-6 六氟化鸽遇水会迅速水解生成三氧化鹤和氟化氢,有时还有氧氟化物等中间产物生成,反应方程式如式(E.1). WF，十3H.OwO十6HEF E.1 由于六氟化钨遇水或水蒸气迅速水解,而水解生成的HF是六氟化鸽纯化过程中很难去除的一种杂质,所以需要对六氟化鹤的纯化系统采取良好的密封措施与氟化钠的反应.WF 与NaF在110笔的条件下发生反应生成络合物,反应方程式如式(E.2): (E.2 wF，十NaF一WF NaF 此外,wF，还是一种强氧化剂,在室温下可使除金、铂.镍,不锈钢和蒙乃尔合金等以外的多种金属氟化 wF 在高温下可被氢或其他还原性气体(如GeHH,SiH,F，和二乙基硅熔等)还原为金属钨(w) 和HF,该反应是它在cVD技术中应用的基础 E.2六氟化钨的物理参数表E.1给出了六氟化钨的部分物理参数表E.1六氟化钨的物理参数表序号数值项 22.8"时的密度(101.3kPa),kg/m" 12.9 沸点(G 17.3 101.3kPa,C 熔点(101.3kPa),C 2.3 三三相点(101.3kPa),C 2.0 临界温度,C 169.8 17C下的蒸汽压,kPa 00.49 15时液体密度g/em' 3,44 15C时的摩尔气化热,kJ/mol 26.502 C时的摩尔熔融热,k/mol 1.758 O 15时的摩尔升华热,k/mol 32.448 15C时的摩尔气化.J/molK 91.3 12 15C时的摩尔熔化嫡,J/mol 6,07 13 15时的摩尔转变嫡J/molK 22.11 14 25C时的摩尔热容,J/molK 118,92 13

电子工业用气体六氟化钨GB/T32386-2015简介

气体六氟化钨是一种重要的电子工业材料，广泛用于半导体、液晶显示器、太阳能电池板等领域。为了规范气体六氟化钨的生产和使用，我国制定了《电子工业用气体六氟化钨》GB/T32386-2015标准。

标准内容

GB/T32386-2015对气体六氟化钨的物理化学性质、包装、运输、储存、使用等方面进行了详细的规定和说明。其中，关键的物理化学性质包括气体六氟化钨的外观、纯度、相对密度、蒸汽压力、水分含量等指标。此外，标准还规定了气体六氟化钨的包装和运输要求，以及储存和使用时需要注意的事项。

应用范围

GB/T32386-2015标准适用于气体六氟化钨在电子工业中的生产、使用、包装、运输和储存等方面。具体适用于以下领域：

半导体行业：气体六氟化钨可用作半导体加工过程中的刻蚀气体。
液晶显示器行业：气体六氟化钨可用作液晶显示器制造过程中的刻蚀气体。
太阳能电池板行业：气体六氟化钨可用作太阳能电池板制造过程中的刻蚀气体。

总结

随着电子工业的不断发展，气体六氟化钨的应用范围越来越广泛。而GB/T32386-2015标准的制定，为气体六氟化钨的生产和使用提供了标准化的技术规范，有助于保障气体六氟化钨的质量和安全性，同时促进了电子工业的发展。