电子级氢氟酸工艺介绍

1、电子级氢氟酸生产工艺介绍1概述目前国内外制备电子级氢氟酸的常用提纯技术有精馏、蒸馏、亚沸蒸 馏、减压蒸馏、气体吸收等技术，这些提纯技术各有特性，各有所长。如 亚沸蒸馆技术只能用于制备量少的产品，气体吸收技术可以用于大规模的 生产。另外，由于氢氟酸的强腐蚀性，采用蒸馏工艺温度较高时腐蚀会更 严重，因此所使用的蒸馏设备一般需用铂、金、银等贵金属或聚四氟乙 烯等抗腐蚀性能力较强的材料来制造。电子级氢氟酸生产装置设计与工艺 流程布置密切相关，垂直流向布置，原料（无水氢氟酸和高纯水）与中间 产物可以依靠重力自上而下流动，高纯氢氟酸的制备在中部，产品过滤、 灌装及贮存在底层。此布置可减少泵输送，节省能耗，

2、降低生产成本，同 时可避免泵对产品的二次污染。2生产工艺将工业无水氢氟酸经 化学预处理后，进入精馏塔通过 精馏操作，得到 的氟化氢气体经冷却后，在吸收塔中用 超纯水吸收，并采用控制喷淋密度、 气液比等方法使电子级氢氟酸进一步纯化，随后经 0.2仇m以下超滤工序， 最后在密闭洁净环境条件下（百级以下）进行灌装得到最终产品电子级氢氟酸。3生产方法的难点3.1分析控制与产品检测要求高。制备电子级氢氟酸所应用的测试仪器如下： 电感耦合等离子高频质谱分析仪（ICP - MS） ； （2）电感耦合等离子原子发射分析 仪（ICP-AES）； （3）原子吸收分光光度计；（4）氧原子发生无焰原子吸收分析仪； （

3、5）离子色谱分析仪；（6）激光散射液体微粒计数器；（7 ）水表面杂质分析系统； （8）原子间力显微镜；（9）光学显微镜微粒计数器；（10）扫描电子显微镜；（11） 光学膜厚测定和表面仿形仪；（12）表面张力测定仪；（13）空气中尘埃微粒测定 仪；（14）水电阻率测定仪。3.2对水质要求高，要求水的电阻率N 18.0MQ cm。高纯水是生产电子氢氟酸中不可缺少的原料，也是包装容器的清洗剂，其纯 度将直接影响到电子级氢氟酸的产品质量。高纯水的主要控制指标是电阻率和固体颗粒，其他辅助指标有可氧化的总碳量（TOC）、细菌、被溶解的二氧化硅、离 子浓度等。目前,高纯水的生产工艺较为成熟，较常见是先通过离

4、子交换柱和微过滤器，得到普通纯水，然后再采用反渗透、电渗析等各类膜技术进 一步处理，最后配合杀菌和超微过滤便可得到高纯水。3.3对主要生产设备材料及设备制造技术、包装技术的要求较为严格。3.4厂房、分析室、仓库等环境洁净度要求较高，与成品接触部分要达到100 级。3.5整个生产过程中对产品质量管理要求极高。4生产工艺技术特征4.1杂质砷是电子级氢氟酸中需要控制的一种重要杂质指标，在氢氟酸原料中砷 一般以三价态形式存在，而且AsF3与氢氟酸的沸点相差不大，所以仅靠精馏对 其分离的效果不会十分理想。为去除杂质砷，可在精馏前，加入适量的强氧化剂 （如高锰酸钾等）将三价态的砷进行氧化，使其在精馏过程中

5、沉积于塔釜中而被 除去。4.2生产设备与工艺：生产设备全采用碳钢衬聚四氟乙烯材料，生产工艺采用常 压、全封闭、连续化，采用热水低温（小于100度）精馏.蒸馏工艺,工艺参数采用 DCS集散控制系统生产。4.3高纯水制备：通过离子交换与过滤器先制得普通纯水，再经过反渗透、电渗 析后进入杀菌、超微过滤制得高纯水。4.4在无水氢氟酸预处理槽边、精馏塔及蒸馏塔边、成品包装区设置HF有毒气 体浓度探测、集中报警系统。4.5设置尾气吸收塔、碱吸收塔，尾气可达标排放。5质量指标目前，因各微电子生产企业对电子级氢氟酸要求的标准不同，可将其划分为 四个档次：低档产品，用于1.2口 mIC工艺技术的制作；中低档产品

6、，适用 于0.81.2. mIC工艺技术的制作；中高档产品，适用于0.20.6. mIC工艺技 术的制作；高档产品，适用于0.090.2. m和0.09. m耻工艺技术的制作。 产品包装方法：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）专用密封工艺制造塑料桶25公斤桶装。国际 SEMI (Semiconductor Equipment and Materials International)标准化组织根据高纯试剂在世界范围内的实际发展情况，按品种进行分类，每个品种归并为一个指导性的标准，其中包括多个用于不同工艺技术的等级，具体见下表。SEMI国际标准等级SEMI标准C1 (Grade1)C7 (Grade2)C8 (Grade3)C12 (Grade4)(Grade5)C11(VLSIGrade)金属杂质W 1ppmW10 ppbW1 ppbW0.1 ppbW0.01 ppbW50 ppb控制粒径mN1.0N0.5N0.5W0.2/N0.5颗粒，个/mLW25W25W5/W250适应范围适用于 1.2p mI