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"日本禁止出口的高纯氟化氢有多难生产?"

发布时间:2020-02-13 19:01    浏览次数 :

前段时间,日本和韩国两个街坊又吵起来了,而日本直接使出了杀手锏,约束高纯氟化氢、氟聚酰亚胺和光刻胶向韩国出口。这三种资料都是高精尖半导体职业运用的,掐中了韩国的命脉。今日说说,这个高纯氟化氢,出产起来有多难。



一、氟化氢和氢氟酸

氟化氢是一种有毒气体,溶于水构成氢氟酸。氢氟酸是一种弱酸,具有特别腐蚀性,所谓特别腐蚀性,是指它能腐蚀其他强酸所不能腐蚀的玻璃、单晶硅等半导体资料。在半导体出产工艺中有重要运用。

氢氟酸的出产并不困难,其主要质料是萤石,而我国萤石的探明储量与南非并排国际第一位,按说是具有得天独厚优势的。但运用于半导体出产的氢氟酸可不是一般的氢氟酸,是超净高纯的电子级氢氟酸。一般工业级氢氟酸,洗个玻璃还行,用来洗半导体,基本上只能出产出废品来。因为一般工业级氢氟酸,含有许多杂质,这些杂质对芯片出产是丧命的。



那高纯氟化氢有多纯呢?曾经咱们都听说过千足金的说法,也便是纯度为99.9%,含有0.1%的杂质,后来又有人提出万足金,便是99.99%,含有0.01%的杂质。而日本产的最高纯度的氢氟酸纯度为99.9999999999%乃至更高,这个在现在最先进的芯片出产工艺中都可以放心运用。而我国现在能出产的最高纯度也比这个纯度低十倍左右,而这仅仅其间一个目标,此外还有操控粒径、颗粒个数等目标。

二、出产工艺

如前所说,氟化氢的出产并不困难,只需要让萤石跟硫酸进行反响,就可以制得氟化氢。再用水溶解掉氟化氢,就变成了氢氟酸。这个出产过程技能含量并不高,工艺也不杂乱。但出产出来的仅仅工业级的氢氟酸,要想运用到电子职业,有必要做十分精细的提纯。难就难在了提纯上。

严格来说,提纯的工艺流程也不是很杂乱。主要是运用氟化氢的挥发性以及不同物质沸点不同,选用精馏、蒸馏、亚沸蒸馏、减压蒸馏、气体吸收等技能对氟化氢进行纯化。在此过程中,要把三价砷的氟化物氧化成五价,避免它跟着氟化氢一同蒸馏出来。然后用高纯水溶解氟化氢,再过超滤膜过滤杂质,最终进行查验和无尘灌装。咱们国家相关的纯化工艺专利有许多。跟着我国化学工艺研讨水平的进步,一套合格的出产工艺规划并不难,难就难在出产厂房和设备上了。

先说出产厂房,虽然我国现已开展成为基建强国,但关于超净高纯氢氟酸厂房这样的特别基建还没有老练经历。这样的厂房要求与外界紧密阻隔,要设置多重的过滤体系,争夺不让任何尘埃进入出产区。厂房不只要有双层的门窗和多重的通风过滤体系,并且要克勤克俭到每个作业区都用小的间隔离隔,设置独立的过滤体系,确保外来的“新鲜空气”,通过多重过滤和灭菌今后到达万级以上的净化度,灌装车间乃至要求到达百级以上。因为氟化氢的腐蚀性,对厂房装饰也提出了很高的要求,要运用完好的几乎没有拼接的装饰资料,外表润滑整齐,边角要易于清洁。一切的装饰资料包含作业台、隔层、器皿等都要运用防静电的质料。因为静电吸附尘埃,会给出产带来搅扰。现在国内出产的高纯氟化氢,往往会出钱颗粒不合格的状况,正是出产车间建造不合格带来的问题。穿戴乞丐服出产高级美食,其成果可想而知。



超净室

然后再说设备问题。其实设备的规划不存在太大的困难,难就难在设备的制造资料和出产工艺。因为氟化氢和氢氟酸的腐蚀性,一般的金属设备是不能用来出产高纯氟化氢的。要么运用铂、金等贵金属质料,要么运用添加防腐蚀内衬的不锈钢设备。内衬资料往往是氟塑料,如聚四氟乙烯、PFA等塑料质料。但国内出产的氟塑料,往往掺入碳酸钙、二氧化硅、滑石粉等资料,这些物质对氟化氢出产工艺带来新的污染。还有便是塑料外表的润滑整齐度,也影响产品的质量,这些往往是我国资料出产和加工的薄弱环节。再有,国外可以出产吨级方桶和储罐,便利储运氢氟酸,而国内只能出产几十升的容器。

此外,高纯氟化氢所用的剖析测验仪器往往很贵,一般出产车间难以承当。一起,制备过程中的质料质量、人为因素、膜过滤、剖析测验和灌装等环节都会影响高纯氟化氢的纯度。因而要想进步我国高纯氟化氢的出产水平和质量,要求全产业链的提高,而不是每一个出产厂自己尽力就能处理的问题。