論電子級氫氟酸的純化技術(shù)及其發(fā)展

陳 林，邵 勇，朱 龍（江陰江化微電子材料股份有限公司，江蘇江陰 214400）

論電子級氫氟酸的純化技術(shù)及其發(fā)展

陳 林，邵 勇，朱 龍
（江陰江化微電子材料股份有限公司，江蘇江陰 214400）

磷礦石作為氟生產(chǎn)的主要原料，受到國家限制后，對于氟產(chǎn)品有了一定的影響。隨著國際經(jīng)濟的快速發(fā)展，半導體產(chǎn)業(yè)也迅速發(fā)展。電子級氫氟酸是半單體的主要化學原料。從電子級氫氟酸純化技術(shù)的現(xiàn)狀和未來發(fā)展兩個方面展開了研究，意在探索純化技術(shù)的發(fā)展，以及對于螢石產(chǎn)生戰(zhàn)略性保護，為經(jīng)濟和社會創(chuàng)造更大的效益。

電子級氫氟酸；純化技術(shù)；配套技術(shù)

電子級氫氟酸是一種無機酸，通常情況呈無色且透明液體，易揮發(fā)，有強烈的刺激性氣味。氫氟酸的腐蝕性很強，大多數(shù)金屬均會與其發(fā)生反應，并會對于金屬造成腐蝕。高純度的氫氟酸主要在電路中有廣泛的應用，故成了集成電路板中不可或缺的一部分。同時LED中也需要大量高純度氫氟酸作為面板的制造原料。高純度的氫氟酸對于集成電路的安全性有著至關(guān)重要的作用，純度越高，集成電路的安全性越好。與此同時氫氟酸的純度與集成電路板的傳導性也有一定的關(guān)聯(lián)，故高純氫氟酸的提取技術(shù)與工藝對于集成電路的發(fā)展有著重要意義。同時高純度氫氟酸對于其他化學產(chǎn)品也有著重要意義。

1　電子級氫氟酸的純化技術(shù)的現(xiàn)狀

當前，對于高純度的氫氟酸制造與提取主要依賴一些蒸餾提取的方式，蒸餾提純又在工藝上有所差別。故分為精餾、蒸餾、亞沸蒸餾、減壓蒸餾、氣體吸收等。以上提純工藝主要是提取過程中運用溫度等條件的把控，將雜質(zhì)一步步分離，得到純度相當?shù)臍浞帷ｋ娮蛹壍臍浞岜旧硪蠛芨咚疁实奶峒児に嚕瑢儆诰毣瘜W應用領(lǐng)域。根據(jù)用途的不同，電子級氫氟酸被分為EL、UP、UPS、UPSS。我國開始氫氟酸的無水試驗到應用成功后，對本土氫氟酸產(chǎn)業(yè)化產(chǎn)生了積極作用，正式開啟了本土高純氫氟酸制作工業(yè)化時代。

現(xiàn)今對于高純度氫氟酸的制造主要包括三大步驟，第一項是對原始材料進行初步處理，分為物理處理和化學處理，進行完初步處理之后進入第二項開始對純度不太高的酸進行蒸餾提純。通過膜的物理過濾原理去掉分子結(jié)構(gòu)較小的雜質(zhì)。操作中相應設(shè)備的運行和操作需要緊密結(jié)合才能減少由于操作失誤或者不夠精確對于氫氟酸的提取產(chǎn)生影響。通常采取直線式的設(shè)置方式，以垂直流向為主。無水氟化氫或氫氟酸在上層，氫氟酸提純在中層，過濾、包裝及貯存在底層。通過這樣的提純方式可以節(jié)約成本，提高效率，提高純度。

2　電子級氫氟酸純化產(chǎn)品及其發(fā)展

2.1產(chǎn)品用途

氫氟酸雖有很強的應用性，但是在集成電路中其純度不高依然不能作為原料采用，這就對氫氟酸的純化產(chǎn)生了一定的要求。當前電子級氫氟酸就是高純度的純化產(chǎn)物，可以直接應用于普通集成電路和大型集成電路的生產(chǎn)中，可以通過其與金屬的反應和腐蝕作用清洗芯片。光伏產(chǎn)業(yè)中，高純度的氫氟酸同樣可以對光伏電器元件產(chǎn)生良好的清洗效果。電池、液晶電視、LED等都需要高純度氫氟酸的純化產(chǎn)品對其進行工藝優(yōu)化。但是，電子級氫氟酸產(chǎn)品主要集中在清洗這一塊的發(fā)展，其他功能有待開發(fā)。

2.2電子級純化氫氟酸技術(shù)存在的問題和發(fā)展建議

光伏行業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，對于高純度氫氟酸的產(chǎn)量也受到越來越多的重視。國內(nèi)在電子級氫氟酸的純化技術(shù)上還有所不足，大部分屬于低端的產(chǎn)物，無法達到市場需求，也不具備國際競爭力。

氟化工本身含有較高的技術(shù)水準，其產(chǎn)生的附加值和工業(yè)應用性也是極高的，一直享有很高的關(guān)注度。國內(nèi)對于氟化工產(chǎn)品的研究卻并不樂觀，技術(shù)沒得到及時更新和創(chuàng)造，很多時候只是實現(xiàn)了基本的量化，而無法生產(chǎn)具有實際競爭水準的新產(chǎn)品，多數(shù)雷同。一系列的問題導致了今天氫氟酸產(chǎn)品低端，困難重重，跨不過技術(shù)瓶頸。大多數(shù)高純度氫氟酸依靠進口會使得整個氫氟酸產(chǎn)業(yè)有所滯待。

創(chuàng)新是突破困難，挑戰(zhàn)自我的利劍，更是解決電子級氫氟酸發(fā)展瓶頸的有力武器。高密度及高精度的產(chǎn)學研結(jié)合是更新化工產(chǎn)品的有利方式。了解市場結(jié)構(gòu)和供需關(guān)系，調(diào)整產(chǎn)線結(jié)構(gòu)，做到真正的為市場服務(wù)，為研究服務(wù)，提高企業(yè)加工有效性和實效性。同時行業(yè)協(xié)會需要發(fā)揮自身的調(diào)節(jié)和管理作用，將科研機構(gòu)與企業(yè)競爭進行有效平衡，保證電子級氫氟酸純化技術(shù)得到真正研發(fā)，保證研發(fā)產(chǎn)品真正幫助產(chǎn)品改良。在相互聯(lián)合基礎(chǔ)上，通過合作達到共贏，通過應用達到突破，構(gòu)建綠色循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展體系。

擁有高效的產(chǎn)能是我國的優(yōu)勢，產(chǎn)能過剩是劣勢，用優(yōu)勢引導劣勢，將產(chǎn)品純度提高，同時拓展產(chǎn)品功能，擴展其優(yōu)勢特性應用。做到配方研究、加工設(shè)備和加工方法研究以及技術(shù)服務(wù)等統(tǒng)籌發(fā)展。

3　結(jié)束語

隨著我國芯片行業(yè)的快速發(fā)展，對于高純度氫氟酸的需求越來越多，對于電子級高端氫氟酸產(chǎn)物的要求越來越強烈。雖然目前我國已有一部分企業(yè)可以研發(fā)、生產(chǎn)、制造高端電子級氫氟酸產(chǎn)品，但是和國際水平仍然有一大段差距。為了盡快縮短與國際電子級氫氟酸純化技術(shù)的差距，可以選擇性引進先進技術(shù)對生產(chǎn)線進行更新。

［1］ 李志祥.濕法磷酸副產(chǎn)氟硅酸生產(chǎn)氫氟酸與白炭黑的工藝技術(shù)［J］.磷肥與復肥，2008，（4）：52-54.

［2］ 潘紹忠.高純氫氟酸的研究［J］.有機氟工業(yè)，2009（2）：45-47.

On Electronic-Grade Hydrofluoric Acid Purification Technology and its Development

Chen Lin，Shao Yong，Zhu Long

After due phosphate rock as the main raw material for the production of fluorine by the national limit for fluoride products have a certain influence.With the rapid development of the international economy，the semiconductor industry has developed rapidly. Electronic grade hydrofluoric acid is the main chemical raw materials and a half monomers.From the current situation of electronic-grade hydrofluoric acid purification technology and the future development of two aspects of the research is intended to explore the development of purification technology，and produce the fluorite strategic conservation to create greater benefits for the economy and society.

electronic grade hydrofluoric acid；purification techniques；techniques

TQ124.3

B

1003-6490（2016）05-0062-02

2016-04-26

陳林參加一系列公司超高純電子化學品的研發(fā)，其中“高世代平板顯示用銅蝕刻液”項目獲2015年國家火炬計劃項目，“高世代液晶平板用高純濕電子化學品的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化”項目獲2015年江蘇省科技計劃成果轉(zhuǎn)化項目。

陳林（1985—），男，江蘇江陰人，工程師，主要從事高純電子化學品的研發(fā)和新產(chǎn)品推廣工作。