電子級(jí)氫氟酸工藝介紹

1、電子級(jí)氫氟酸生產(chǎn)工藝介紹1概述目前國(guó)內(nèi)外制備電子級(jí)氫氟酸的常用提純技術(shù)有精餾、蒸餾、亞沸蒸 餾、減壓蒸餾、氣體吸收等技術(shù)，這些提純技術(shù)各有特性，各有所長(zhǎng)。如 亞沸蒸館技術(shù)只能用于制備量少的產(chǎn)品，氣體吸收技術(shù)可以用于大規(guī)模的 生產(chǎn)。另外，由于氫氟酸的強(qiáng)腐蝕性，采用蒸餾工藝溫度較高時(shí)腐蝕會(huì)更 嚴(yán)重，因此所使用的蒸餾設(shè)備一般需用鉑、金、銀等貴金屬或聚四氟乙 烯等抗腐蝕性能力較強(qiáng)的材料來(lái)制造。電子級(jí)氫氟酸生產(chǎn)裝置設(shè)計(jì)與工藝 流程布置密切相關(guān)，垂直流向布置，原料（無(wú)水氫氟酸和高純水）與中間 產(chǎn)物可以依靠重力自上而下流動(dòng)，高純氫氟酸的制備在中部，產(chǎn)品過(guò)濾、 灌裝及貯存在底層。此布置可減少泵輸送，節(jié)省能耗，

2、降低生產(chǎn)成本，同 時(shí)可避免泵對(duì)產(chǎn)品的二次污染。2生產(chǎn)工藝將工業(yè)無(wú)水氫氟酸經(jīng) 化學(xué)預(yù)處理后，進(jìn)入精餾塔通過(guò) 精餾操作，得到 的氟化氫氣體經(jīng)冷卻后，在吸收塔中用 超純水吸收，并采用控制噴淋密度、 氣液比等方法使電子級(jí)氫氟酸進(jìn)一步純化，隨后經(jīng) 0.2仇m以下超濾工序， 最后在密閉潔凈環(huán)境條件下（百級(jí)以下）進(jìn)行灌裝得到最終產(chǎn)品電子級(jí)氫氟酸。3生產(chǎn)方法的難點(diǎn)3.1分析控制與產(chǎn)品檢測(cè)要求高。制備電子級(jí)氫氟酸所應(yīng)用的測(cè)試儀器如下： 電感耦合等離子高頻質(zhì)譜分析儀（ICP - MS） ； （2）電感耦合等離子原子發(fā)射分析 儀（ICP-AES）； （3）原子吸收分光光度計(jì)；（4）氧原子發(fā)生無(wú)焰原子吸收分析儀； （

3、5）離子色譜分析儀；（6）激光散射液體微粒計(jì)數(shù)器；（7 ）水表面雜質(zhì)分析系統(tǒng)； （8）原子間力顯微鏡；（9）光學(xué)顯微鏡微粒計(jì)數(shù)器；（10）掃描電子顯微鏡；（11） 光學(xué)膜厚測(cè)定和表面仿形儀；（12）表面張力測(cè)定儀；（13）空氣中塵埃微粒測(cè)定 儀；（14）水電阻率測(cè)定儀。3.2對(duì)水質(zhì)要求高，要求水的電阻率N 18.0MQ cm。高純水是生產(chǎn)電子氫氟酸中不可缺少的原料，也是包裝容器的清洗劑，其純 度將直接影響到電子級(jí)氫氟酸的產(chǎn)品質(zhì)量。高純水的主要控制指標(biāo)是電阻率和固體顆粒，其他輔助指標(biāo)有可氧化的總碳量（TOC）、細(xì)菌、被溶解的二氧化硅、離 子濃度等。目前,高純水的生產(chǎn)工藝較為成熟，較常見(jiàn)是先通過(guò)離

4、子交換柱和微過(guò)濾器，得到普通純水，然后再采用反滲透、電滲析等各類(lèi)膜技術(shù)進(jìn) 一步處理，最后配合殺菌和超微過(guò)濾便可得到高純水。3.3對(duì)主要生產(chǎn)設(shè)備材料及設(shè)備制造技術(shù)、包裝技術(shù)的要求較為嚴(yán)格。3.4廠房、分析室、倉(cāng)庫(kù)等環(huán)境潔凈度要求較高，與成品接觸部分要達(dá)到100 級(jí)。3.5整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量管理要求極高。4生產(chǎn)工藝技術(shù)特征4.1雜質(zhì)砷是電子級(jí)氫氟酸中需要控制的一種重要雜質(zhì)指標(biāo)，在氫氟酸原料中砷 一般以三價(jià)態(tài)形式存在，而且AsF3與氫氟酸的沸點(diǎn)相差不大，所以?xún)H靠精餾對(duì) 其分離的效果不會(huì)十分理想。為去除雜質(zhì)砷，可在精餾前，加入適量的強(qiáng)氧化劑 （如高錳酸鉀等）將三價(jià)態(tài)的砷進(jìn)行氧化，使其在精餾過(guò)程中

5、沉積于塔釜中而被 除去。4.2生產(chǎn)設(shè)備與工藝：生產(chǎn)設(shè)備全采用碳鋼襯聚四氟乙烯材料，生產(chǎn)工藝采用常 壓、全封閉、連續(xù)化，采用熱水低溫（小于100度）精餾.蒸餾工藝,工藝參數(shù)采用 DCS集散控制系統(tǒng)生產(chǎn)。4.3高純水制備：通過(guò)離子交換與過(guò)濾器先制得普通純水，再經(jīng)過(guò)反滲透、電滲 析后進(jìn)入殺菌、超微過(guò)濾制得高純水。4.4在無(wú)水氫氟酸預(yù)處理槽邊、精餾塔及蒸餾塔邊、成品包裝區(qū)設(shè)置HF有毒氣 體濃度探測(cè)、集中報(bào)警系統(tǒng)。4.5設(shè)置尾氣吸收塔、堿吸收塔，尾氣可達(dá)標(biāo)排放。5質(zhì)量指標(biāo)目前，因各微電子生產(chǎn)企業(yè)對(duì)電子級(jí)氫氟酸要求的標(biāo)準(zhǔn)不同，可將其劃分為 四個(gè)檔次：低檔產(chǎn)品，用于1.2口 mIC工藝技術(shù)的制作；中低檔產(chǎn)品

6、，適用 于0.81.2. mIC工藝技術(shù)的制作；中高檔產(chǎn)品，適用于0.20.6. mIC工藝技 術(shù)的制作；高檔產(chǎn)品，適用于0.090.2. m和0.09. m恥工藝技術(shù)的制作。 產(chǎn)品包裝方法：采用高密度聚乙烯（或四氟乙烯、氟烷基乙烯基醚共聚物、聚四 氟乙烯）專(zhuān)用密封工藝制造塑料桶25公斤桶裝。國(guó)際 SEMI (Semiconductor Equipment and Materials International)標(biāo)準(zhǔn)化組織根據(jù)高純?cè)噭┰谑澜绶秶鷥?nèi)的實(shí)際發(fā)展情況，按品種進(jìn)行分類(lèi)，每個(gè)品種歸并為一個(gè)指導(dǎo)性的標(biāo)準(zhǔn)，其中包括多個(gè)用于不同工藝技術(shù)的等級(jí)，具體見(jiàn)下表。SEMI國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)SEMI標(biāo)準(zhǔn)C1 (Grade1)C7 (Grade2)C8 (Grade3)C12 (Grade4)(Grade5)C11(VLSIGrade)金屬雜質(zhì)W 1ppmW10 ppbW1 ppbW0.1 ppbW0.01 ppbW50 ppb控制粒徑mN1.0N0.5N0.5W0.2/N0.5顆粒，個(gè)/mLW25W25W5/W250適應(yīng)范圍適用于 1.2p mI