三化氮（NF3）是一種無機化合物，化學式為NF3。它是鹵化氮中最穩定的化合物，可以通過氨氣和氟氣在鈣的催化下制備。三氟化氮具有多種應用，例如作為氧化劑用于氟化氫激光器，以及在半導體、液晶和薄膜太陽能電池的生產過程中用作蝕刻劑。此外，它曾被試做火箭燃料。然而，由于三氟化氮是一種溫室氣體，能夠加劇溫室效應，因此有人認為應該限制其使用。
在半導體和TFT-LCD制造的薄膜制程中，三氟化氮扮演著清潔劑的角色。這些清潔劑是氣態的，而不是液態的。在半導體制造中，化學氣相沉積（CVD）機臺是主要設備，用于在晶圓片上生長薄膜。薄膜可以由硅、二氧化硅或其他金屬材料組成。然而，這些材料不僅會附著在晶片上，還會附著在反應室內的墻壁上。當內墻上的二氧化硅積累到一定數量時，會形成微塵粒子，影響晶圓片的良率。
因此，在處理一定數量的晶圓片后，每臺CVD機臺都需要使用含氟氣體進行清洗，以去除內壁上的硅化物。然而，NF3和四氟化碳、C2F6等氣體都屬于多氟碳化物，是溫室效應的來源之一。為了減少排放對溫室效應的影響，半導體廠會在排放含氟廢氣之前，將氣體在高溫下（攝氏度700、800度）轉化為無機化合物，以避免破壞臭氧層。
總的來說，三氟化氮是一種無色、無臭、性質穩定的氣體，是一種強氧化劑。它在微電子工業中作為優良的等離子蝕刻氣體得到廣泛應用。在蝕刻過程中，三氟化氮裂解為活性氟化物，對硅和鎢化合物具有優異的蝕刻速率和選擇性。它還被廣泛用作清洗劑，在芯片制造和高能激光器等領域發揮重要作用。然而，需要注意的是，三氟化氮也是一種極強且長壽命的溫室氣體，其大氣負荷在2019年超過了每萬億的2個單位，并且自20世紀末以來每五年翻倍一次。
物理特性
熔點(101.325kPa)：-206.79℃
沸點(101.325kPa)：-129.0℃
液體密度(-129℃，101.325kPa)：1540kg/m3
氣體密度(20℃，101.325kPa)：2.96kg/m3相對密度(氣體，空氣=1，20℃，101.325kPa)：2.46
比容(21.1℃，101.325kPa)：0.3371m3/kg
氣液容積比(15℃，100kPa)：520L/L
臨界溫度：-39.3℃
臨界壓力：4530kPa
臨界密度：522kg/m3
臨界壓縮系數：0.317
熔化熱(-206.79℃，101.325kPa)：5.61kJ/kg
氣化熱(-129℃，101.325kPa)：163.29kJ/kg
比熱容(氣體，25℃，101.325kPa)：Cp=751.68J/(千克K)
蒸氣壓(-171℃)：1.333kPa
(-100℃)：470kPa
(-60℃)：2200kPa粘度(氣體，25℃，101.325kPa)：0.0183mPa·S
折射率(氣體，25℃)：1.0004416
主要成分：純品
外觀與性狀：無色、帶霉味的氣體。
相對密度(水=1)：1.89(沸點，液體)
溶解性：不溶于水。
主要用途：用作高能燃料。
廢棄處置方法：根據國家和地方有關法規的要求處置。或與廠商或制造商聯系，確定處置方法
三氟化氮，分子式：NF3。氣體分子量：71.01，熔點：–206.8℃（1atm），沸點：–129℃（1atm），臨界溫度：–39.3℃，臨界壓力：44.02a tm（4.46MPa），液體密度：1554 kg/m3（1atm，沸點時），氣體密度：2.95 kg/m（1atm,21℃），水中溶解度（1atm，22℃）：1.43×10-5當量濃度。純凈的NF3氣體是一種無色無味的氣體，當混入一定量的雜質氣體后顏色發黃，同時會有發霉或刺激性氣味。NF3氣體不可燃，但能助燃。當溫度超過350℃時，三氟化氮氣體會緩慢分解，分解時產生強氧化性氟。因此，在高溫下它是一種強氧化劑。CAS號：7783-54-2。危險性類別：第2.3類有毒氣體，在空氣中的最高允許含量為29mg/m
化學性質
穩定性
化學性質穩定，一般條件下在水與堿溶液中均不反應（三校合編無機化學第四版下冊534頁），只有當放電時在水中才發生NF3+2H2O==放電==HNO2+3HF。F的電負性大于H，因此NF3中的孤對電子云由于向F偏移而導致電子云密度比在NH3中低，配位能力下降，因此質子化時放熱小于NH3。偶極矩與上面類似，大概就是由于電負性的增強導致偶極矩的降低。
急性毒性
LD50
LC50：19000mg/m3，1小時(大鼠吸入)；5600mg/m3，4小時(小鼠吸入)
用途
三氟化氮主要用途是用作氟化氫氟化氣高能化學激光器的氟源，在過氧化氫 與F2之間反應能的有效部分（約25%）可以以激光輻射釋放出，所 HF-OF激光器是化學激光器中最有希望的激光器。三氟化氮是微電子工業中一種優良的等離子蝕刻氣體，對硅和氮化硅蝕刻，采用三氟化氮比四氟化碳和四氟化碳與氧氣的混合氣體有更高的蝕刻速率和選擇性，而且對表面無污染，尤其是在厚度小于1.5um的集成電路材料的蝕刻中，三氟化氮具有非常優異的蝕刻速率和選擇性，在被蝕刻物表面不留任何殘留物，同時也是非常良好的清洗劑。隨著納米技術的發展和電子工業大規模的發展技術，它的需求量將日益增加。
危險概述
三氟化氮是低毒性物質，但是它能強烈刺激眼睛、皮膚和呼吸道粘膜，對人體組織有腐蝕作用。吸入高濃度NF3可引起頭痛、嘔吐和腹瀉。長期吸入低濃度NF3能損傷牙齒和骨骼，使牙齒生黃斑，骨骼成畸形。具有強氧化性。與還原劑能發生強烈反應，引起燃燒爆炸。與易燃物(如苯)和有機化合物(如糖、纖維素等)接觸會發生劇烈反應，甚至引起燃燒。受高熱發生劇烈分解，甚至發生爆炸。大鼠吸入1000ppm·l小時末見死亡，但出現高鐵血紅蛋白血癥，當吸入10000ppm·l小時有死亡，在2500ppm時吸毒后4小時死亡。最高容許濃度：10ppm(29mg/m3)。
急救措施
皮膚接觸
脫去污染的衣著，用流動清水沖洗。若有灼傷，就醫治療。
眼睛接觸
立即翻開上下眼瞼，用流動清水沖洗15分鐘。就醫。
吸入
迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢，呼吸困難時給輸氧。呼吸停止時，立即進行人工呼吸。就醫。
泄漏處理應急處理
迅速撤離泄漏污染區人員至上風處，并進行隔離，嚴格限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防毒服。盡可能切斷泄漏源。合理通風，加速擴散。漏氣容器要妥善處理，修復、檢驗后再用。
消防措施
強氧化劑。受熱或與火焰、電火化、有機化合物等接觸能燃燒，甚至爆炸。與易燃物（如苯）和可燃物（如糖、纖維素等）接觸會發生劇烈反應，甚至引起燃燒。與還原劑能發生強烈反應，引起燃燒爆炸。
有害燃燒產物：氟化氫。
滅火方法：消防員必須穿全身防火防毒服，在上風向滅火。切斷氣源。噴水冷卻容器，可能的話將容器從火場移至空曠處。滅火劑：霧狀水、泡沫。
迅速撤離泄漏污染區人員至上風處，并隔離直至氣體散盡，應急處理人員戴正壓自給式呼吸器，穿化學防護服。切斷火源。在確保安全情況下堵漏。噴水霧減慢揮發(或擴散)，但不要對泄漏物或泄漏點直接噴水。抽排(室內)或強力通風(室外)。漏氣容器不能再用，且要經過技術處理以清除可能剩下的氣體。法規信息：化學危險品安全管理條例（1987年2月17日國務院發布），化學危險品安全管理條例實施細則（化勞發[1992]677號），工作場所安全使用化學危險品規定[1996]勞部發423號）法規，針對化學危險品的安全使用、生產、儲存、運輸、裝卸等方面均作了相應規定；常用危險化學品的分類及標志（GB13690－92）將該物質劃為第2.3類有毒氣體。
注意事項
操作注意事項
嚴加密閉，提供充分的局部排風和全面通風。操作人員必須經過專門培訓，嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防毒面具（半面罩），戴化學安全防護眼鏡，穿防毒物滲透工作服，戴橡膠手套。遠離火種、熱源，工作場所嚴禁吸煙。遠離易燃、可燃物。防止氣體泄漏到工作場所空氣中。避免與還原劑接觸。搬運時戴好鋼瓶安全帽和防震橡皮圈，防止鋼瓶碰撞、損壞。配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。
儲存注意事項：儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過30℃。應與易（可）燃物、還原劑、食用化學品分開存放，切忌混儲。儲區應備有泄漏應急處理設備。
職業接觸限值
中國麥金塔(mg/m3)： 1
蘇聯MAC(mg/m3)：未制定標準
TLVTN： ACGIH 10ppm,29mg【F】/m3
TLVWN：未制定標準
工程控制：嚴加密閉，提供充分的局部排風和全面通風。
呼吸系統防護：空氣中濃度較高時，應該佩戴自吸過濾式防毒面具（半面罩）。
眼睛防護：戴化學安全防護眼鏡。
身體防護：穿防毒物滲透工作服。
手防護：戴橡膠手套。
其他防護：工作現場嚴禁吸煙。保持良好的衛生習慣。
工作時必須要保護皮膚。氣瓶要遠離火種、熱源、應與有機化合物、可燃物、油脂、還原劑及氫分開存放。
NF3為腐蝕性氣體，在<200℃時可用耐酸鋼、銅、蒙乃爾。在更高的溫度可用和蒙乃爾。可以用F4、三氟氯乙烯沒藥樹和聚三氟氯乙烯聚合體。滅火可用霧狀水和泡沫。泄漏的氣體可用排風機排送至通風櫥內。廢氣或廢液要用還原劑(酸式亞硫酸鈉、亞鐵鹽等)溶液處理后，用碳酸鈉或稀鹽酸中和，再用大量水稀釋后排入下水道。
運輸信息
危險貨物編號： 23016 UN編號： 2451
包裝類別： Z01
運輸注意事項：鐵路運輸時須報鐵路局進行試運，試運期為兩年。試運結束后，寫出試運報告，報鐵道部正式公布運輸條件。采用剛瓶運輸時必須戴好鋼瓶上的安全帽。鋼瓶一般平放，并應將瓶口朝同一方向，不可交叉；高度不得超過車輛的防護欄板，并用三角木墊卡牢，防止滾動。嚴禁與易燃物或可燃物、還原劑、食用化學品等混裝混運。夏季應早晚運輸，防止日光曝曬。公路運輸時要按規定路線行駛，禁止在居民區和人口稠密區停留。鐵路運輸時要禁止溜放。
環境危害
2008年聯合國環境大會上，三氟化氮被列為溫室氣體，其制造溫室的能力極強，能在大氣中維持550年. 主要在生產液晶電視時排放，目前排放量為每年4000噸。
三氟化氮擁有導致全球變暖的強大潛力，其存儲熱量的能力是二氧化碳12000—20000倍，在大氣中的壽命可長達740年之久。
參考資料 >
Nitrogen trifluoride .pubchem.2024-11-16