论电子级氢氟酸的纯化技术及其发展

陈 林，邵 勇，朱 龙（江阴江化微电子材料股份有限公司，江苏江阴 214400）

论电子级氢氟酸的纯化技术及其发展

陈 林，邵 勇，朱 龙
（江阴江化微电子材料股份有限公司，江苏江阴 214400）

磷矿石作为氟生产的主要原料，受到国家限制后，对于氟产品有了一定的影响。随着国际经济的快速发展，半导体产业也迅速发展。电子级氢氟酸是半单体的主要化学原料。从电子级氢氟酸纯化技术的现状和未来发展两个方面展开了研究，意在探索纯化技术的发展，以及对于萤石产生战略性保护，为经济和社会创造更大的效益。

电子级氢氟酸；纯化技术；配套技术

电子级氢氟酸是一种无机酸，通常情况呈无色且透明液体，易挥发，有强烈的刺激性气味。氢氟酸的腐蚀性很强，大多数金属均会与其发生反应，并会对于金属造成腐蚀。高纯度的氢氟酸主要在电路中有广泛的应用，故成了集成电路板中不可或缺的一部分。同时LED中也需要大量高纯度氢氟酸作为面板的制造原料。高纯度的氢氟酸对于集成电路的安全性有着至关重要的作用，纯度越高，集成电路的安全性越好。与此同时氢氟酸的纯度与集成电路板的传导性也有一定的关联，故高纯氢氟酸的提取技术与工艺对于集成电路的发展有着重要意义。同时高纯度氢氟酸对于其他化学产品也有着重要意义。

1　电子级氢氟酸的纯化技术的现状

当前，对于高纯度的氢氟酸制造与提取主要依赖一些蒸馏提取的方式，蒸馏提纯又在工艺上有所差别。故分为精馏、蒸馏、亚沸蒸馏、减压蒸馏、气体吸收等。以上提纯工艺主要是提取过程中运用温度等条件的把控，将杂质一步步分离，得到纯度相当的氢氟酸。电子级的氢氟酸本身要求很高水准的提纯工艺，属于精细化学应用领域。根据用途的不同，电子级氢氟酸被分为EL、UP、UPS、UPSS。我国开始氢氟酸的无水试验到应用成功后，对本土氢氟酸产业化产生了积极作用，正式开启了本土高纯氢氟酸制作工业化时代。

现今对于高纯度氢氟酸的制造主要包括三大步骤，第一项是对原始材料进行初步处理，分为物理处理和化学处理，进行完初步处理之后进入第二项开始对纯度不太高的酸进行蒸馏提纯。通过膜的物理过滤原理去掉分子结构较小的杂质。操作中相应设备的运行和操作需要紧密结合才能减少由于操作失误或者不够精确对于氢氟酸的提取产生影响。通常采取直线式的设置方式，以垂直流向为主。无水氟化氢或氢氟酸在上层，氢氟酸提纯在中层，过滤、包装及贮存在底层。通过这样的提纯方式可以节约成本，提高效率，提高纯度。

2　电子级氢氟酸纯化产品及其发展

2.1产品用途

氢氟酸虽有很强的应用性，但是在集成电路中其纯度不高依然不能作为原料采用，这就对氢氟酸的纯化产生了一定的要求。当前电子级氢氟酸就是高纯度的纯化产物，可以直接应用于普通集成电路和大型集成电路的生产中，可以通过其与金属的反应和腐蚀作用清洗芯片。光伏产业中，高纯度的氢氟酸同样可以对光伏电器元件产生良好的清洗效果。电池、液晶电视、LED等都需要高纯度氢氟酸的纯化产品对其进行工艺优化。但是，电子级氢氟酸产品主要集中在清洗这一块的发展，其他功能有待开发。

2.2电子级纯化氢氟酸技术存在的问题和发展建议

光伏行业和集成电路产业的迅速发展，对于高纯度氢氟酸的产量也受到越来越多的重视。国内在电子级氢氟酸的纯化技术上还有所不足，大部分属于低端的产物，无法达到市场需求，也不具备国际竞争力。

氟化工本身含有较高的技术水准，其产生的附加值和工业应用性也是极高的，一直享有很高的关注度。国内对于氟化工产品的研究却并不乐观，技术没得到及时更新和创造，很多时候只是实现了基本的量化，而无法生产具有实际竞争水准的新产品，多数雷同。一系列的问题导致了今天氢氟酸产品低端，困难重重，跨不过技术瓶颈。大多数高纯度氢氟酸依靠进口会使得整个氢氟酸产业有所滞待。

创新是突破困难，挑战自我的利剑，更是解决电子级氢氟酸发展瓶颈的有力武器。高密度及高精度的产学研结合是更新化工产品的有利方式。了解市场结构和供需关系，调整产线结构，做到真正的为市场服务，为研究服务，提高企业加工有效性和实效性。同时行业协会需要发挥自身的调节和管理作用，将科研机构与企业竞争进行有效平衡，保证电子级氢氟酸纯化技术得到真正研发，保证研发产品真正帮助产品改良。在相互联合基础上，通过合作达到共赢，通过应用达到突破，构建绿色循环经济发展体系。

拥有高效的产能是我国的优势，产能过剩是劣势，用优势引导劣势，将产品纯度提高，同时拓展产品功能，扩展其优势特性应用。做到配方研究、加工设备和加工方法研究以及技术服务等统筹发展。

3　结束语

随着我国芯片行业的快速发展，对于高纯度氢氟酸的需求越来越多，对于电子级高端氢氟酸产物的要求越来越强烈。虽然目前我国已有一部分企业可以研发、生产、制造高端电子级氢氟酸产品，但是和国际水平仍然有一大段差距。为了尽快缩短与国际电子级氢氟酸纯化技术的差距，可以选择性引进先进技术对生产线进行更新。

［1］ 李志祥.湿法磷酸副产氟硅酸生产氢氟酸与白炭黑的工艺技术［J］.磷肥与复肥，2008，（4）：52-54.

［2］ 潘绍忠.高纯氢氟酸的研究［J］.有机氟工业，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

陈林参加一系列公司超高纯电子化学品的研发，其中“高世代平板显示用铜蚀刻液”项目获2015年国家火炬计划项目，“高世代液晶平板用高纯湿电子化学品的研发与产业化”项目获2015年江苏省科技计划成果转化项目。

陈林（1985—），男，江苏江阴人，工程师，主要从事高纯电子化学品的研发和新产品推广工作。