电子级氢氟酸的研发现状及发展前景

张源伟 许国利 刘统军 李辉

摘要：电子级氢氟酸是一种重要的化学试剂，影响着微电子行业的安全性，同时对于确保微电子产品能够顺利制作出来有着重要作用。本文简单介绍了电子级氢氟酸，并对其产品的研发现状和发展前景进行了分析。

关键词：电子级;氢氟酸;研发现状;发展前景

前言

电子级氢氟酸，广泛应用于半导体、液晶面板、太阳能面板的制作过程中，其具有两大功能，分别是蚀刻和清洗。目前，我国有针对电子级氢氟酸的严格管控制度，细化到各个环节，如生产、测试、包装、运输，在很大程度上保证了电子级氢氟酸的质量。

1.电子级氢氟酸概述

在世界范围内，氢氟酸的生产方法大多都是萤石法生产工艺，其特点是：能耗比较大、成本比较高、工艺比较复杂。虽然中国的萤石资源比较丰富，但是从未来长期发展战略的角度进行考虑，我国已经对萤石的开采还有出口采取了限制措施，从原则上说，我国的国土资源管理部门，现阶段已经不再受理新的萤石矿产勘查，以及萤石矿产开采的登记、申请工作，而且在未来，我国将逐渐停止萤石的出口，同时将萤石的资源税适用税额，由原来的5元每吨，上调为30元每吨，以至于氟化工行业目前迫切地需要寻找可替代氟资源。

我国是世界上产磷量比较多的国家之一，且在磷矿石中伴生的氟含量很高，约占世界氟蕴藏量的九成以上。我国有27个省和自治区已经得到探明，其磷矿资源丰富，其中贵州、四川、云南、湖南和湖北五个省是磷矿富集区。目前，我国共计有三百多家磷矿开采企业，在磷资源开采方面的年开采总量已经达到了六千六百多万吨，有露天开采，还有地下开采。其中，地下开采占比较大，约占六成;露天开采相对较少，约占四成。氟资源从磷化工中回收过来，可以开发两种氟化工高端材料，分别是有机氟化工高端材料，还有无机氟化工高端材料，其有两方面优势，一方面，能够使资源的综合利用率得到提高，使磷化工产业的产业链得到延长;另一方面，能够促进高端氟材料产业，还有磷矿石清洁加工产业的发展。

2.电子级氢氟酸的研发现状

电子级氢氟酸的分子式是HF，是一种透明没有颜色，或者淡黄色的冒烟液体，其具有腐蚀性、刺激性，同时还有毒性。微电子行业制造中，电子级氢氟酸是关键性化工材料之一，同时也是基础性化工材料之一，在微电子工业等方面广泛应用，其主要的用途是清洗芯片，还有腐蚀芯片，还可以分析试剂，或者制备高纯度的含氟化学品。

2.1电子级氢氟酸的生产工艺

第一步：经过化学预处理得到的工业无水氢氟酸，将其放入精馏塔，通过精馏操作，得到氟化氢气体;

第二步：将氟化氢气体冷却，然后使用超纯水，在吸收塔内进行吸收;

第三步：采用控制喷淋密度及其气液比等方法，进一步纯化电子级氢氟酸;

第四步：在密闭洁净环境下，将得到的电子级氢氟酸进行灌装。

2.2电子级氢氟酸在我国的研发现状

目前，我国的微电子工业正在快速发展着，我国的大陆地区正在逐渐成为全世界最大的液晶显示器产业基地，在薄膜液晶显示器、半导体、集成电路这些个方面的清洗，还有蚀刻剂的电子化学品的需求量日益加大。我国的电子化学品年平均增长率，在“十一五”期间已经超过了百分之二十，根據保守估计，截止2019年，其市场销售总额将会达到四百亿元至四百五十亿元的范围内。在国内，一些优势企业的竞争力优势已经逐渐凸显出来，其长期成长空间是非常大的，已经逐渐成为了在我国化工行业领域，发展速度最快，同时也是最被看好的行业之一。氟精细化学品中，有一个种类是电子级氢氟酸，它是在半导体制作时，应用的数量最多的一种电子化学品，其作用是去除氧化物。

截止2019年，我国的电子级氢氟酸用量，大约超过了125.9千吨，这在很大程度上推动了我国电子级氢氟酸的发展，并且为其发展提供了广阔的市场空间。

2.3电子级氢氟酸在国外的研发现状

电子级氢氟酸是一种高附加值且高技术的精细氟化工产品，在国际上，电子级氢氟酸的生产技术是高度保密，并且垄断的。关于电子级氢氟酸在生产工艺技术、设备包装材质等方面，基本很难查到有关资料，尤其是大规模的工业化生产技术，其难度是很大的，厂商对于核心生产技术自然是严格保密的。重金属、非重金属、碱金属杂质离子的洁净度和含量，是电子级氢氟酸制备的关键所在。

3.电子级氢氟酸发展前景

电子级氢氟酸是一种国际高端垄断产品，在发展前景广阔的IT行业被广泛应用着，并且将会逐渐成为未来氟化工产业发展的一个重要方向。现阶段，只有为数不多的国家开始了电子级氟化酸的专业研究工作，并且关键技术呈垄断趋势，集中在一些发达国家的跨国企业集团当中，如美国、日本、德国等。在这些发达国家，电子级氟化酸的研究领域正在不断扩大，目前已经涉及的领域有：电子、石油、化工、轻工和医药等，主要应用在大屏幕液晶显示器、超大规模集成电路等微电子工业。

之所以国外生产的微电子元件精度更高，而我国的微电子元件精度远远不及国外的先进水平，最主要的一个原因就是国外对超净高纯化学品发展的重视程度比较高目前能够生产薄膜液晶显示器、半导体、集成电路工业用的电子级氢氟酸的企业还很少，有美国的亚什兰集团公司、日本的关东株式会社，韩国的东友精细化学株式会社和东进世美肯公司，还有中国台湾地区的中华、长新化学等。

20世纪70年代中期，我国的超净高纯试剂研制工作才刚刚开始，并且集中在较发达城市，如北京、上海、天津、重庆等。信息、电子和通讯行业发展越来越好，对于试剂中杂质和固体颗粒的控制日趋严格，对于产品包装方式、材质，还有生产环境的要求越来越高。为了顺应时代的发展，满足人们日渐清晰的各种要求，北京和上海的化学试剂厂，还有江阴江化微电子化学品有限公司，这些单位都付出了巨大努力，做了大量的研究工作，陆续获得了国家863计划的多项支持，进步飞快。

有资料显示，现阶段我国生产的EL、UP、UPS、UPSS级电子纯氢氟酸，尤其是UPSS级电子纯氢氟酸已经达到了世界先进水平。尤其是在浙江凯圣氟化学有限公司的不断努力下，生产出的电子级氢氟酸产品质量已经达到了电子化学品行业的标准，直接改变了我国电子级氢氟酸产品依赖进口的局面。目前我国大陆地区的半导体制造业正在飞速发展，我国国内对于电子级氢氟酸的需求量，每年增长大约百分之十，国内目前已经有很多企业开始尝试涉足微电子产业，国内市场总体呈现利好趋势。

结语：

随着我国LED制造业和半导体芯片制造业的不断发展，电子级氢氟酸的需求量势必会与日俱增，其市场发展前景无疑是非常广阔的。国家应该鼓励具有技术优势和资源优势的企业投入到电子级氢氟酸生产工艺技术的研究上来，不断提高我国在电子级氢氟酸方面的技术水平，同时引进国外先进技术，推动国内电子级氢氟酸工业的发展。

参考文献

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[2]陈文秀，徐晓梅，罗妮.电子级氢氟酸的研发现状及发展前景[j].甘肃石油和化工，2013，27（3）