ICS 71.100.20 G 86 中华人民共和国国家标准 GB/T 38867—2020 电子工业用四氯化硅 Silicon tetrachloride for electronic industry 2020-07-21发布 2021-02-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T38867—2020 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：湖北晶星科技股份有限公司、湖北省标准化与质量研究院、洛阳中硅高科技有限 公司、唐山三孚电子材料有限公司、湖北光谷标准创新科技有限公司、广东华特气体股份有限公司、浙江 西亚特电子材料有限公司、上海华爱色谱分析技术有限公司、大连大特气体有限公司、上海市计量测试 技术研究院、联雄投资（上海）有限公司、随州市信息与标准化所、达州市质量技术监督检验测试中心 西南化工研究设计院有限公司。 本标准主要起草人：徐德、张国光、黄娣、刘畅、杨剑、赵雄、楚东旭、王春英、戴帅、张竞、黄国菲、 廖恒易、陈艳珊、杨利、于青玉、方华、曹作斌、曲庆、陈鹰、李春华、黄辉、谭鹏程、邓远方、周鹏云、徐龙、 赵帅德、唐霞梅。 1 GB/T38867—2020 电子工业用四氯化硅 1范围 本标准规定了电子工业用四氯化硅的技术要求、检验规则、试验方法、标志、包装、运输、储存及安全 的要求 本标准适用于工业四氯化硅精制提纯后的电子工业用四氯化硅。 SG 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/T 602 化学试剂杂质测定用标准溶液的制备 GB/T 3723 工业用化学产品采样安全通则 GB/T 4842 GB/T 5099 钢质无缝气瓶 GB/T 6040 红外光谱分析方法通则 GB/T 6680 液体化工产品采样通则 GB/T 7144 气瓶颜色标志 GB/T11446.1—2013电子级水 GB 15258 化学品安全标签编写规定 GB/T16804 气瓶警示标签 GB/T28726 气体分析氮离子化气相色谱法 GB/T32566不锈钢焊接气瓶 GB/T34972电子工业用气体中金属含量的测定 电感耦合等离子体质谱法 TSGR0006 气瓶安全技术监察规程 16日国务院第144次常务会议修订通过） 特种设备安全监察条例（2009版，中华人民共和国国务院令第549号） 3 技术要求 四氯化硅的技术要求应符合表1的规定，光纤用四氯化硅还应增加相对透过率的要求，相对透过率 的要求应符合表2的规定 1 GB/T38867—2020 表1 技术要求 项目 光纤用 半导体用 四氯化硅（SiCl）纯度（体积分数）/10-2 ≥99.9 ≥99.99 三氯氢硅（SiHCI）含量（体积分数）/10- ≤400 ≤25 ≤400 二氯硅烷（SiHzClz）含量（体积分数）/10-6 ≤25 ≤200 甲基二氯硅烷（SiCl2CH）含量（体积分数）/10-6 《50 （硼+铝）（B+Al)含量/（μg/kg） ≤0.10 （磷+碑）（P+As）含量/（μg/kg） 一 080% (Ga)含量/(μg/kg) 一 ≤0.50 锑（Sb）含量/（μg/kg） ≤0.50 铟（In）含量/（μg/kg) ≤0.50 钙（Ca)含量/（μg/kg） ≤1.00 0.50 铬（Cr)含量/（μg/kg） ≤1.00 0.50 铁（Fe)含量/（μg/kg） ≤1.00 ≤0.50 钾（K)含量/(μg/kg） ≤1.00 金属元素及 09°0> 其他元素含量 钠（Na)含量/(μg/kg） ≤1.00 ≤0.50 镍（Ni）含量/（μg/kg） ≤1.00 ≤1.00 钼（Mo）含量/（μg/kg） ≤0.50 锰（Mn）含量/（μg/kg） ≤1.00 ≤0.50 铜(Cu)含量/（μg/kg） 1.00 ≤0.50 镉（Cd）含量/（μg/kg） ≤1.00 ≤0.50 钻（Co)含量/（μg/kg） ≤1.00 ≤0.50 锌（Zn)含量/（ug/kg） ≤1.00 ≤0.50 ≤1.00 钒（V)含量/（μg/kg） 09°0% 表2 相对透过率技术要求 红外吸收峰位置/cm-1 对应的物质或官能团 相对透过率/% SiCl,OH 3666±4 ≥98 芳香-CH 3100~3020 >99 2 970~2 925 脂肪族-CH ≥98 HCI 2860~2830 ≥98 CO2 2 338±4 ≥98 2 295±4 Si(NCO), ≥98 SiHCl; 2 257±4 86< 2023±4 Si(CH,)Cls ≥98 Siz OCls 1540±4 ≥98 2 GB/T38867—2020 4检验规则 4.1 抽样和判定 产品不合格。 4.2采样 4.2.1四氯化硅采样安全应符合GB/T6680、GB/T3723中的相关规定。 4.2.2测定四氯化硅中的杂质含量时，应液相取样，取样方法参见附录A。 4.3尾气处理 测定四氯化硅中的杂质含量时，应有四氯化硅尾气处理措施，以防止四氯化硅对环境的污染。 5试验方法 5.1四氯化硅的含量 四氯化硅纯度以体积分数表示，按式（1）计算： =100（++）10-4 ...(1) 式中： Φ——四氯化硅纯度（体积分数），10-"； Φ1——三氯氢硅含量（体积分数），10-° Φ2——二氯硅烷含量（体积分数）,10-6； Φ：——甲基二氯硅烷含量（体积分数），10-6。 5.2三氯氢硅、二氯硅烷、甲基二氯硅烷含量的测定 按GB/T28726规定的切割进样的方法测定四氯化硅中的三氯氢硅、二氯硅烷、甲基二氯硅烷 含量。 预分离柱：长约3m、内径约2mm的316L不锈钢管，内装粒径为0.18mm~0.25mm的Hayesep Q（一种高分子聚合物），或其他等效色谱柱。 色谱柱：长约50m、内径0.53mm、内涂聚甲基硅氧烷的毛细柱，或其他等效色谱柱。 标准样品：组分含量与样品中被测组分含量相近，平衡组分为四氯化硅。 允许采用其他等效的方法测定四氯化硅中的三氯氢硅、二氯硅烷、甲基二氯硅烷含量。当测定结果 有异议时，以本标准规定的方法为仲裁方法。 5.3金属元素及其他元素含量的测定 5.3.1方法原理 四氯化硅在加热条件下，大量挥发，金属杂质残留于烧杯中，用2%硝酸溶解，制备成待测样品。样 品在载气的作用下进入高频等离子体炬焰中，在高温下被充分电离，产生的离子经过离子采集装置后进 入质量分离器，根据离子的质荷比进行分离后进人检测器，根据待测元素信号响应值测定含量 5.3.2环境5g 溶液的配制、稀释及转移均应在洁净度至少为1000级的超净室或超净台内进行，全部器血在使用 3 GB/T38867—2020 前均应在硝酸（5.3.3.3）溶液中浸泡12h以上。 5.3.3试剂和材料 5.3.3.1 试验用水：符合GB/T11446.1—2013中EW-I级的要求。 5.3.3.2 氢氟酸：电子级，金属元素含量低于1ug/kg，浓度为40%~50%。 5.3.3.3 硝酸：电子级，金属元素含量低于1ug/kg，浓度为60%~70%。 5.3.3.4 四氯化钛：分析纯 5.3.3.5 多元素混合标准溶液：应使用有证标准物质或者按GB/T602的规定制备。 5.3.3.6 高纯氩：符合GB/T4842中高纯氩的要求。 5.3.3.7 洗气瓶：200mL，PFA材质（可熔性聚四氟乙烯或聚内烯），或FEP材质（氟化乙烯丙烯共聚 物)。 5.3.4仪器 5.3.4.1 电感耦合等离子体质谱仪 质量分辨率优于（0.8士0.1）amu。 5.3.4.2埚 聚四氟乙烯材质，带螺纹口盖，100mL。 5.3.4.3样品预处理装置 样品预处理装置示意图见图1，聚四氟乙烯或者聚丙烯材质，带有加热装置，温控精度土1℃。 出口管路上串联两个洗气瓶，第一个装有100mL的四氯化钛，第二个装有100mL的氢氟酸与硝 酸的混合液（体积比1：1）。 2 说明： 1—高纯氩气； 2— 调压阀； 3——聚四氟乙烯密封箱； SAG 4——埚； 5电加热板； 6——四氯化钛洗气瓶； 7 氢氟酸硝酸洗气瓶 图1预处理装置示意图 5.3.4.4 电子天平 分度值为0.1mg。 4 GB/T388672020 5.3.5样品预处理 5.3.5.1打开图1中的高纯氩气瓶阀门，流量控制在0.5L/min~1.0L/min。 5.3.5.2称量聚四氟乙烯埚（带盖）的质量m1，然后快速移取一定量（5g～10g）的四氯化硅，盖上盖 子，在电子天平上称量聚四氟乙烯埚和四氯化硅的质量m2。 烯盖子，迅速将密封箱的盖子密封，打开电热板，调节温度至65℃。 5.3.5.4蒸发至干，添加1mL氢氟酸，轻轻摇晃埚，使酸接触埚大部分内壁，调节温度至120℃， 保温10min，再添加1mL硝酸，保温10min后，用水稀释至10g~20g，将溶液转移至100mL的PFA 容量瓶中，摇匀待测。 5.3.5.5同时做空白试验。 5.3.6工作曲线的绘制 的100mL的PFA容量瓶中，用2%硝酸溶液定容至刻度，混匀。此系列标准溶液1mL含各金属元素 分别为0.00ng、0.10ng、0.20ng、0.50ng和1.0ng，待仪器稳定后测定工作曲线。采用最小二乘法制作 仪器响应值对浓度值的线性方程，线性相关系数应不小于0.999。 5.3.7检测 按照GB/T34972的规定执行。 5.3.8计算 金属元素及其他元素的含量以ug/kg计，按式（2）计算： t=c;×100/(m2 -m,) (2) 式中： 金属元素及其他元素含量，单位为微克每千克（ug/kg）； 各元素浓度测定值，单位为纳克每毫升（ng/mL）； mi 聚四氟乙烯埚（带盖）的质量，单位为克（g）； m2 聚四氟乙烯埚和四氯化硅的质量，单位为克（g）。 5.3.9结果处理 重复测量精密度应小于20%，各金属元素回收率应满足75%125%。 5.4透过率的测定 5.4.1原理 四氯化硅中含有氢的物质或原子团等杂质在4000cm-1~1000cm-1红外波段内产生明显吸收 峰，其透过率的高低与杂质的含量成反比，通过测量其红外吸收峰透过率间接地表征光纤用四氯化硅中 杂质的含量。 5.4.2测量范围 4000cm-1~1000cml。 5