电子级三氯氧
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电子级磷酸的生产工艺及发展现状陈安银;杜惠蓉;高尚芬;杨莉【摘要】电子级磷酸常用于高精度、大规模集成电路以及精密电子元器件等生产过程中的清洗以及蚀刻阶段.随着各类高精度电子元器件的更新换代速度加快,对电子级磷酸控制微粒的要求也更高.已经工业化的MOS以及BVI级磷酸已经实现了工业生产,但是更加精细化的电子级磷酸市场依旧在发达国家垄断下,进口依赖度高,我国尚未有相应的工业化生产线,配套的检测设备以及分析方法也不甚健全.本文主要介绍电子级磷酸生产工艺及其市场应用,同时对电子级磷酸工业化发展战略进行了分析.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2014(042)004【总页数】3页(P11-12,40)【关键词】电子级磷酸;生产工艺;市场应用;工业化发展【作者】陈安银;杜惠蓉;高尚芬;杨莉【作者单位】四川文理学院化学与化学工程系,四川达州635000;四川文理学院特色植物开发研究四川省高校重点实验室,四川达州635000;四川文理学院化学与化学工程系,四川达州635000;四川文理学院特色植物开发研究四川省高校重点实验室,四川达州635000;四川文理学院化学与化学工程系,四川达州635000;四川文理学院化学与化学工程系,四川达州635000【正文语种】中文【中图分类】TQ129.1电子级磷酸应用于电子元器件的生产时,需要极高的纯净度来保证所生产的电子元器件的使用可靠性及其性能[1]。
在生产过程中,根据电子级磷酸的纯度不同,其应用范围也有很大差距。
在清洗和蚀刻精度要求高的芯片以及其他微电子元件时,需要高纯度磷酸,而在对精度要求不是很苛刻的液晶显示器等部件时,可应用纯度稍低的电子级磷酸。
依据国际半导体设备与材料组织(SEMI)中规定的电子化学品的等级分类办法,我国将电子化学品分为四个等级,分别为BVI(控制微粒指标为<25个/m L)、BVII(控制微粒指标为<25个/mL)、BVIII(控制微粒指标为<5个/mL)和BVIV(尚未有确切标准)。
第五节电子磷酸一、概述磷酸依制备工艺的差别可分为肥料级、工业级、食品级、药用级、试剂级、电子级等级别。
电子级磷酸属于高纯磷酸,广泛用于大规模集成电路、薄膜液晶显示器(TFT-LCD)等微电子工业,主要用于芯片的清洗和蚀刻,其纯度和洁净度对电子元器件的成品率、电性能及可靠性有很大影响,纯度较低的主要用于液晶面板部件的清洗,纯度较高的主要用于电子晶片生产过程的清洗和蚀刻。
电子级磷酸还可用于制备高纯磷酸盐,也是高纯有机磷产品的主要原料。
近年来由于电子工业和液晶显示电视迅速发展,用于半导体、液晶显示器(LCD)及其他电子设备作蚀刻剂的电子级磷酸需求增长强劲。
目前我国已成为世界LCD需求增长最快的国家,2011年我国将成为世界重要的集成电路(1C)制造基地之一。
而“十五”期间我国电子化学晶年均增长率超过20%,预计到2010年我国电子化学品市场规模将超过200亿元,成为化工行业中发展速度最快、最具活力的行业之一。
随着半导体芯片制造业和LCD制造业向中国大陆的转移,特别是武汉光谷、富士康、中芯国际等大型电子产业在武汉的安家落户,与之配套的电子级磷酸的用量将大幅增长,对电子级磷酸的研究显得十分重要和迫切。
二、性质性状无色、无臭、粘稠液体,溶于水及醇。
纯品磷酸为无色斜方晶体,富潮解性。
溶于水和乙醇。
其酸性较硫酸、盐酸和硝酸等强酸为弱,但较醋酸、硼酸等弱酸为强。
能刺激皮肤引起发炎及破坏肌体组织。
磷酸溶于水并放热,经高温加热便失水成焦磷酸和偏磷酸,长时间受冷即生成结晶,有腐蚀性,易吸湿。
熔点:42.℃沸点:213℃密度:1.834(18℃)三、制备原理磷酸的生产现金主要有两种方法,热法和湿法。
1.热法磷酸主要是以黄磷为原料,黄磷燃烧生成通过热法生产出的磷酸由于原料组成单一,生产工艺不复杂,因此产品的纯度高,杂质含量少,一直用在高新医药等领域,但其缺点就是耗能大,成本高,生产过程产生的粉尘和毒气严重污染环境,因此世界上热法磷酸的比例正在逐渐下降。
10000t/a三氯氢硅项目介绍一、市场需求预测三氯氢硅(HSiCl3)是一种重要的高附加值原料,主要用作半导体工业中制造超纯多晶硅和高纯硅烷的原料及外延生长的硅源。
1.1 产品的性质及用途三氯氢硅是生产有机硅烷偶联剂的重要原料。
有机硅产品是一类性能优异而独特的新型化工材料,应用范围遍及国防、国民经济乃至人们日常生活的各个领域,已发展成为技术密集、资金密集、附加值高、在国民经济中占有一定地位的新型工业体系,并使相关行业获得了巨大的经济效益。
有机硅产品人致分为硅油、硅橡胶、硅树脂、硅烷偶联剂等4人类产品。
将三氯氢硅与氯乙烯或氯丙烯进行合成反应,再经精馏提纯,得到乙烯基或丙烯基系列硅炕偶联剂产品。
硅烷偶联剂几乎可与任何一种材料交联,包括热固性材料、热塑性材料、密封剂、橡胶、亲水性聚合物以及无机材料等,在太阳能电池、玻璃纤维、增强树脂、精密陶瓷纤维和光纤保护膜等方面扮演着重要角色,并在这些行业中发挥着不可或缺的重要作用。
四氯化硅是三氯氢硅生产中极为重要的原辅料,同样具有广阔的市场需求空间。
三氯氢硅还是制造多晶硅的主要原料,将三氯氢硅还原可以得到高纯度的多晶硅。
当熔融的单质硅凝固时,硅原子以金刚石品格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则形成多晶硅。
多晶硅按纯度分类可以分为冶金级(金属硅)、太阳能级、电子级。
多晶硅产品的主要用途:(1)可做成太阳能电池,将辐射能转变为电能;(2)高纯的晶体硅是重要的半导体材料;(3)金属陶瓷、宇宙航行的重要材料;(4)光导纤维通信,最新的现代通信手段;(5)性能优异的硅有机化合物。
生产三氯氢硅的主要副产品四氯化硅也是制造有机硅的主要原料,它的制成品有硅酸酯、有机硅油、高温绝缘漆、有机硅树脂、硅橡胶和耐热垫衬材料等。
高纯的四氯化硅还是制造高纯二氧化硅、无机硅化合物、石英纤维以及光导纤维的重要原料。
1.2三氯氢硅发展现状我国有机硅工业的发展起始于20世纪50年代初,到80年代以后,尤其是进入90年代,有机硅产品生产厂家迅猛涌现,遍及全国各地。
我国精细硫磷化工的发展现状及展望赵红林【摘要】介绍了我国精细硫磷化工产业的发展现状及未来发展的展望.我国硫磷化工行业尚处于世界硫磷产业链的中低端,大多采用粗放式资源利用生产基础化学品,中高端的精细硫化工和磷酸盐产品尚未形成产业链和规模效应.我国精细化工正处于绿色清洁工艺革新的关键时期,充分利用好硫、磷、氨、蒸汽等资源,实施产销研用一体化攻关,拓展高端精细硫磷化学品产业链,对破解传统硫磷化工发展瓶颈具有重大的意义.【期刊名称】《硫酸工业》【年(卷),期】2019(000)001【总页数】10页(P1-10)【关键词】精细;硫化工;磷化工;现状;产业链;绿色清洁工艺【作者】赵红林【作者单位】中国石化集团南京化学工业有限公司,江苏南京201148【正文语种】中文【中图分类】TQ111.16“国际化、精细化、高端化和绿色化”已成为世界硫磷化工发展的新方向,并呈现新的发展格局:①资源大国发展趋于大型化、国际化,兼并重组、产业结构和布局的调整加剧,发展高科技、高附加值的硫磷化工产品成为趋势;②硫磷化工大国发展趋于多联产、循环化,在同产业或企业间进行耦合共生,拓宽产业领域,无机、有机、盐肥联合生产,加强资源综合利用和延伸产业链;③大型公司发展趋于精细化、专用化,产品链逐步向高端的特种精细化工和医药中间体发展。
经过近十几年的发展,我国硫磷化工发展已初具规模,但受技术经济条件的制约,行业尚处于世界硫磷产业链的中低端,以粗放式资源利用(硫矿、磷矿开采)到基础化学品(硫酸、磷肥和基础硫磷化学品)生产,中高端的精细硫化工和磷酸盐产品尚未形成特色产业链和规模效应。
目前,我国精细化工正处于绿色清洁工艺革新的关键时期,硫磷行业面临新的发展机遇。
企业充分利用好硫、磷、氨、蒸汽等资源,实施产销研用一体化攻关,大力拓展高端精细硫磷化学品产业链,对破解传统硫磷化工发展瓶颈具有重大的意义。
1 我国精细硫磷化工概况1.1 精细硫化工精细硫化工指除硫酸和硫肥外以硫为原料生产的含硫化学品。
电子级磷酸及其市场摘要:随着我国微电子和面板产业的高速发展,世界上许多著名IC晶体圆代工、半导体封装以及LED、TFT-LCD大型企业在中国建厂,电子化学品的需求逐渐增大。
预计2010年中国对电子级磷酸市场需求量将会达到15万-16万吨每年。
整个电子化学品市场预计超过80亿美元,年增长率近20%;世界电子化学品产业市场年平均净增长率为8%以上。
而电子级磷酸的性能优良,已是电子工业重要的化学品之一。
1.电子级磷酸简介磷酸依制备工艺的差别可分为肥料级、工业级、食品级、药用级、试剂级、电子级等级别。
电子级磷酸属于高纯磷酸,广泛用于大规模集成电路、薄膜液晶显示器(TFT-LCD)等微电子工业,主要用于芯片的清洗和蚀刻,其纯度和洁净度对电子元器件的成品率、电性能及可靠性有很大影响,纯度较低的主要用于液晶面板部件的清洗,纯度较高的主要用于电子晶片生产过程的清洗和蚀刻。
电子级磷酸还可用于制备高纯磷酸盐,也是高纯有机磷产品的主要原料。
近年来由于电子工业和液晶显示电视迅速发展,用于半导体、液晶显示器(LCD)及其他电子设备作蚀刻剂的电子级磷酸需求增长强劲。
目前我国已成为世界LCD需求增长最快的国家,2011年我国将成为世界重要的集成电路(1C)制造基地之一。
而“十五”期间我国电子化学晶年均增长率超过20%,预计到2010年我国电子化学品市场规模将超过200亿元,成为化工行业中发展速度最快、最具活力的行业之一。
随着半导体芯片制造业和LCD制造业向中国大陆的转移,特别是武汉光谷、富士康、中芯国际等大型电子产业在武汉的安家落户,与之配套的电子级磷酸的用量将大幅增长,对电子级磷酸的研究显得十分重要和迫切。
1.1应用与需求生产具有稳定的电气特性和可靠性的电子元件和电路时,要求处理硅晶片的化学试剂非常纯净。
不溶性固体颗粒或金属离子可能在微细电路之间导电,使之短路,几个金属离子或灰尘足以使线宽较小的IC报废。
为了避免硅晶片发生粒子污染,必须使用隔膜过滤器净化到0.2μm粒度以下的电子级纯度的化学试剂。
电子级三氯氧磷的现状及应用前景
一、简介
1、基本用途
电子级三氯氧磷(6N、7N),又称高纯三氯氧磷,主要用于集成电路(IC)生产和晶硅太阳能电池精细加工中PN结制作的掺杂剂,作为五价元素磷(P)扩散源。
磷源有多种,气体源主要是磷烷(PH3),固体源主要是五氧化二磷(P2O5),液体源主要是三氯氧磷(POCl3)。
它的纯度对集成电路(IC)和多晶硅太阳能电池的成品率、电性能等都有着重要的影响,因此对三氯氧磷产品中金属杂质有严格的要求。
电子级三氯氧磷也可以作为光纤加工过程中信号传输性能改进剂,除对金属杂质有严格要求外,对其中有机烃氢也有严格的要求。
在医药合成中,因医药对许多重金属杂质都有严格要求,所以电子级三氯氧磷作为氯离子的来源,也得以大量使用。
2、物化特性
理化性质:
无色透明挥发性液体,具有强烈的刺激性气味,有毒性和腐蚀性。
易水解于潮湿的空气中,生成磷酸和盐酸,遇到大量水时会发生爆炸。
熔点1.25℃,沸点102℃
相对水密度1.675
蒸发热33.7kJ/mol,接近300℃时,仍很稳定
二、制备工艺
电子级三氯氧磷的制备工艺路线主要有两种:一种是先将黄磷提纯至电子级后,制备高纯三氯化磷,再采用氯化水解法(高纯氯气,金属含量小于50PPB;纯水),制备电子级三氯氧磷;另一种是采用普通黄磷先制备工业级三氯氧磷,然后通过精馏提纯至电子级。
比较两种工艺路线制备的电子级三氯氧磷,在质量上以第一种工艺为优,国内威顿晶磷、湖北天湖均采用该工艺。
三、质量指标
国内迄今没有电子级三氯氧磷的国标准,产品质量和技术性能只能由客户单方面认定。
下表是贵州威顿晶磷电子材料有限公司和湖北天湖化工有限公司的产品质量指标。
表1.威顿晶磷、湖北天湖电子级三氯氧磷质量指标
四、市场应用现状
电子级三氯氧磷是IC和光伏产业中PN结制造的掺杂剂,由于其用量小,目前市场规模约在几亿元,但随着产业的发展壮大,尤其
是光伏产业的迅猛发展,其市场规模将不断扩大。
目前,在电池片扩散制PN结过程中,三氯氧磷(6N)的用量为0.01~0.02 g/w,2010年全球电池片年产量在15GW左右,三氯氧磷的用量在150~300t,6N级三氯氧磷市场价格在600~1000元/公斤,市场规模在2亿元左右。
另外用于IC产业的三氯氧磷(7N),其价格在4000~5000元/公斤,随着IC产业的扩展,其市场也将不断扩大。
四、生产厂家
早期电子级三氯氧磷仅有德、日、美等国家的少数企业可以制备,直到2007年,国内才有厂家生产电子级三氯氧磷。
通过几年的发展,国内使用的电子级三氯氧磷以国产为主,少量进口。
目前,国内主要有贵州威顿晶磷电子材料有限公司、湖北天湖化工有限公司、贵州精一科技有限公司等单位从事电子级三氯氧磷生产。
具体情况如下:
1. 贵州威顿晶磷电子材料有限公司
成立于2005年9月,由威顿国际公司和威顿(中国)化工有限责任公司共同出资建立,是专业从事高端精细磷产品研发、生产与销售的国家高新技术企业。
威顿晶磷主要生产电子级磷酸、电子级三氯氧磷、电子级红磷等电子级磷系列产品,服务于光伏和集成电路产业。
随着液晶显示器行业、大规模集成电路行业以及光伏行业的迅猛发展,公司产品的生产和销售也随之增加,现该公司电子级三氯氧磷产能在150t/年,产品
在太阳能光伏行业的市场占有率已达到50%。
2.湖北天湖化工有限公司
创立于2005年8月,为湖北省级高新技术企业。
公司技术力量雄厚,特别是在黄磷深加工、半导体掺杂剂两个领域的产品开发、生产,具有一支丰富经验专业技术队伍,现已形成集研究、开发、生产、检测、销售于一体的专业化公司,其主导产品“元仑”牌次磷酸钠、次磷酸、四羟甲基硫酸磷、电子级三氯氧磷、电子级三溴化硼和电子级磷酸等。
目前,电子级三氯氧磷年产能为25吨。
3.贵州精一科技有限公司
公司于2006年建立,利用贵州省丰富的磷资源,进行磷及磷化物的深入化、精细化、高纯化的研发与生产,和国内多所高校及科研单位长期合作,已掌握该领域多项核心技术,并已向国家知识产权局申报有四项发明专利。
该公司25吨/年高纯三氯氧磷项目已得到“国家履行禁止化学武器公约工作办公室”的批复,产品经检测已达到6N 级。