周 偉，李冬永

（湖南有色湘鄉(xiāng)氟化學(xué)有限公司，湖南湘鄉(xiāng) 411400）

·材 料·

電子級(jí)氫氟酸制備及配套技術(shù)

周 偉，李冬永

（湖南有色湘鄉(xiāng)氟化學(xué)有限公司，湖南湘鄉(xiāng) 411400）

介紹了電子級(jí)氫氟酸的用途和國(guó)內(nèi)外發(fā)展背景、電子級(jí)氫氟酸各種制備提純技術(shù)及配套技術(shù)，認(rèn)為加強(qiáng)電子級(jí)氫氟酸先進(jìn)技術(shù)的開(kāi)發(fā)研究和應(yīng)用，促進(jìn)我國(guó)氟化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展，正當(dāng)其時(shí)。

電子級(jí)氫氟酸；制備技術(shù)；配套技術(shù)

電子級(jí)氫氟酸主要是作為清洗劑和蝕刻劑用于光伏、集成電路和玻璃減薄等行業(yè)，是這些行業(yè)的關(guān)鍵輔助材料之一。其還可作分析試劑及制備高純含氟化學(xué)品。國(guó)外20世紀(jì)60年代便開(kāi)始生產(chǎn)電子工業(yè)用試劑，并為微細(xì)加工技術(shù)的發(fā)展而不斷開(kāi)發(fā)新的產(chǎn)品。目前世界上能生產(chǎn)LCD、IC、LED工業(yè)用的電子級(jí)氫氟酸也不多，有Merck－Kanto、Solvay、Honeywell、Avantor Performance Materials（原名Mallinckrodt Baker）、Arkema、Ashland、RASA（日本）、Stella、Kanto、Dongwoo Fing chem、Dongjin Semi chem、Samyoungfine、Minersa、墨西哥化學(xué)等公司及臺(tái)灣地區(qū)的臺(tái)塑、臺(tái)硝、僑力、長(zhǎng)新化學(xué)等。其關(guān)鍵技術(shù)過(guò)去較長(zhǎng)時(shí)間壟斷在美國(guó)、德國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家的跨國(guó)企業(yè)集團(tuán)手中，近年來(lái)我國(guó)通過(guò)引進(jìn)、合作開(kāi)發(fā)和自主研發(fā)有了較大的發(fā)展。隨著世界半導(dǎo)體制造業(yè)向中國(guó)大陸的逐步轉(zhuǎn)移，國(guó)內(nèi)（不包括臺(tái)灣）電子級(jí)氫氟酸需求量年增長(zhǎng)約10%，已有不少企業(yè)開(kāi)始涉足這一產(chǎn)業(yè)，如凱圣、藍(lán)蘇、永飛等公司。隨著我國(guó)微電子工業(yè)的高速發(fā)展，中國(guó)大陸逐步成為全球較大的液晶顯示器（LCD）、光伏電池產(chǎn)業(yè)基地，用于清洗和蝕刻劑的電子化學(xué)品的需求越來(lái)越大，“十一五”期間我國(guó)電子化學(xué)品年均增長(zhǎng)率超過(guò)20%，2015年保守估計(jì)市場(chǎng)銷(xiāo)售總額將達(dá)到400～450億元，國(guó)內(nèi)優(yōu)勢(shì)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力正在不斷增強(qiáng)，長(zhǎng)期成長(zhǎng)空間巨大，巳成為化工行業(yè)中發(fā)展速度最快、最具活力的行業(yè)之一。據(jù)不完全最新統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)外高純氫氟酸產(chǎn)能約184.7 kt／a，其中國(guó)外約42 kt／a，中國(guó)大陸125 kt／a，中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)17.7 kt／a。從發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，國(guó)外產(chǎn)能在萎縮，中國(guó)電子氫氟酸產(chǎn)能增長(zhǎng)較快。

1 電子級(jí)氫氟酸提純技術(shù)

目前，國(guó)內(nèi)外制備電子級(jí)高純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，這些提純技術(shù)各有特點(diǎn)及所長(zhǎng)，生產(chǎn)制備應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。電子級(jí)氫氟酸屬于精細(xì)氟化工領(lǐng)域，其提純制備的關(guān)鍵在于控制所要求的堿金屬、重金屬與非金屬雜質(zhì)離子的含量和潔凈度。

電子級(jí)氫氟酸生產(chǎn)工藝：對(duì)原料進(jìn)行物理、化學(xué)預(yù)處理，對(duì)原料酸進(jìn)行精餾、蒸餾、冷卻、吸收、吸附等操作，通過(guò)一級(jí)或多級(jí)膜過(guò)濾去粒子，潔凈灌裝。原料來(lái)源可是無(wú)水氟化氫（AHF）氣體或液體，甚或粗氟化氫氣體。操作處理多工序過(guò)程組合或結(jié)合進(jìn)行。裝置設(shè)計(jì)與工藝流程布置密切相關(guān)，一般以垂直流向布置為主，原料（無(wú)水氟化氫或氫氟酸）在上層，氫氟酸提純?cè)谥袑?，過(guò)濾、包裝及貯存在底層。這樣原料（AHF或氫氟酸和高純水）與中間產(chǎn)物可以依靠重力自上而下流動(dòng)，減少泵輸送，同時(shí)可避免泵對(duì)產(chǎn)品的二次污染，節(jié)省能耗，降低生產(chǎn)成本［1，2］。

下面介紹電子級(jí)高純氫氟酸的一些生產(chǎn)制備方法。

李典等2011年提出“氫氟酸制造方法”［3］。將未處理的氟化氫及其含的雜質(zhì)（即粗氟化氫）通入水溶液中，持續(xù)通入至呈飽和狀態(tài)，繼續(xù)通入，易溶于水的部分雜質(zhì)溶留在飽和的氫氟酸水溶液中，不溶于飽和水溶液的氟化氫便會(huì)離開(kāi)，形成處理后的氟化氫氣體，隨同離開(kāi)的還有不溶于水溶液及氫氟酸的氣態(tài)雜質(zhì)，再將此氣體通入純水中生成純度提高的氫氟酸水溶液，取出即成為成品酸，氣態(tài)雜質(zhì)不溶于純水及純度提高的氫氟酸水溶液而離開(kāi)。該法粗氟化氫原料是液態(tài)或氣態(tài)的工業(yè)級(jí)氟化氫，若為液態(tài)要增加一道加熱氣化工序。優(yōu)點(diǎn)：（1）制造步驟簡(jiǎn)單，生產(chǎn)速度提高；（2）不易利用蒸餾去除的未處理雜質(zhì)，可通過(guò)水溶液及氫氟酸吸收；（3）制造過(guò)程中最多僅需進(jìn)行一次加熱處理，能減少能源消耗，節(jié)省降溫時(shí)間及降溫設(shè)備，節(jié)省投資。

何浩明等2011年提出“一種制備電子級(jí)氫氟酸的方法”［4］。工藝步驟：（1）HF原料氣化除去其中的非揮發(fā)性和高沸點(diǎn)雜質(zhì)；（2）氟氣氧化和脫輕組份；（3）高沸精餾除高沸物；（4）水洗精餾進(jìn)一步除雜，HF溶于高純水得到成品酸。該方法簡(jiǎn)單可靠，雜質(zhì)含量低于SEMI－C2標(biāo)準(zhǔn)。優(yōu)點(diǎn)：（1）把氟氣氧化反應(yīng)和脫輕組份過(guò)程合二為一，工藝簡(jiǎn)化，設(shè)備簡(jiǎn)單，同時(shí)氟氣得到充分利用；（2）把洗滌和精餾兩個(gè)過(guò)程由一個(gè)精餾塔完成，洗滌效率高，設(shè)備簡(jiǎn)單，可以節(jié)省設(shè)備投資；（3）考慮了陰離子及金屬離子脫除。

劉兵等2011年提出了“一種制備電子級(jí)超高純氫氟酸的方法”［5］，工藝步驟：（1）通入AHF之前預(yù)置氫氟酸稀溶液、過(guò)氧化氫溶液、檸檬酸鈉螯合劑溶液的混合溶液進(jìn)行預(yù)處理；（2）再沸器內(nèi)氧化、螯合處理，并形成純化的氟化氫氣液混合物；（3）經(jīng)氣液分離后蒸餾氣體入蒸餾塔中蒸餾，液體重回再沸器中循環(huán)處理；（4）氣體冷卻；（5）噴淋吸收；（6）離子交換吸附進(jìn)一步深度去除金屬離子和雜質(zhì)；（7）二級(jí)循環(huán)過(guò)濾（0.2μm、0.05μm）。該法可進(jìn)行規(guī)?；a(chǎn)，工藝穩(wěn)定、易控制，適于推廣。

2010年戈士勇提出“高收率超凈高純氫氟酸的提純方法”［6］。工藝步驟：（1）將AHF通入氧化處理器一，加入高錳酸鉀溶液進(jìn)行氧化處理，再經(jīng)過(guò)濾器一入氧化處理器二，加入過(guò)氧化氫溶液進(jìn)行二次氧化處理；（2）預(yù)處理后液經(jīng)過(guò)濾器二入精餾塔精餾；（3）冷卻過(guò)濾，含雜質(zhì)液相回流至精餾釜，氣體進(jìn)入吸收塔；（4）去離子高純水吸收成氫氟酸半成品；（5）二級(jí)過(guò)濾（0.05～0.2μm）。該法特點(diǎn)：（1）解決了三價(jià)砷等雜質(zhì)去除難題，氫氟酸純度達(dá)到SEMIC12標(biāo)準(zhǔn)；（2）吸收塔內(nèi)合理設(shè)置布?xì)獗P(pán)管充分吸收效率高，提高產(chǎn)量同時(shí)符合環(huán)保節(jié)能要求。

侯紅軍等2008年提出“一種生產(chǎn)電子級(jí)氫氟酸的方法”［7］，其制備步驟：（1）粗餾除低沸點(diǎn)物質(zhì)和氧化劑氧化除雜；（2）氟化氫粗餾后超純水吸收成48%～49%氫氟酸半成品；（3）亞沸精餾為48%～49%的有水氫氟酸溶液，高沸點(diǎn)物質(zhì)與重金屬留存在亞沸蒸餾器底部；（4）冷凝后的酸液經(jīng)兩級(jí)微孔膜過(guò)濾（0.2μm、0.05μm）后灌裝成48%的酸成品。該方法特點(diǎn)：（1）解決了除硅、砷難題；（2）采用亞沸蒸餾提純，產(chǎn)品達(dá)SEMI－C8標(biāo)準(zhǔn)；（3）產(chǎn)生廢酸為50%～60%的氫氟酸、氟硅酸等，可用于生產(chǎn)冰晶石；（4）二次膜過(guò)濾顆粒數(shù)達(dá)到0.2μm≤50個(gè)；（5）亞沸蒸餾為二次精餾，減少了設(shè)備投資及占地，同時(shí)增加了產(chǎn)量，從而降本增效。與侯紅軍等同公司的李世江等人2008年還提出“一種生產(chǎn)超凈高純氫氟酸的方法”［8］，該法在粗餾、氧化除雜和汽化及噴淋吸收較［7］方法控制更好，經(jīng)二次精餾產(chǎn)品純度達(dá)到SEMI－C12標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)生濃度為50%～60%的廢酸可用于冰晶石等生產(chǎn)，可進(jìn)行規(guī)?；a(chǎn)，效率高、工藝過(guò)程易控制、安全環(huán)保、可實(shí)施性強(qiáng)。

戈士勇2007年提出“超高純氫氟酸的提純方法”［9］，工藝步驟：將AHF通入精餾釜，加入高錳酸鉀和雙氧水，攪拌，靜止；升溫至60～80℃，氟化氫液體氣化成氣體；將純化后氟化氫氣體經(jīng)冷卻器冷卻及過(guò)濾；吸收塔內(nèi)注入去離子水，塔底部設(shè)置布?xì)獗P(pán)管，氣體在此由離子水吸收制成氫氟酸半成品；再將該半成品經(jīng)0.05μm過(guò)濾器得到成品酸。該法特點(diǎn)：（1）解決三價(jià)砷等雜質(zhì)去除難題；（2）產(chǎn)品純度達(dá)到SEMI－C12標(biāo)準(zhǔn)；（3）吸收塔氣體吸收充分，在提高吸收效率的同時(shí)大大提高產(chǎn)量，符合環(huán)保節(jié)能要求。

戰(zhàn)玉柏、馮留啟2007年提出“制備超凈高純氫氟酸的方法及其裝置”［10］，其步驟及內(nèi)容：先對(duì)液態(tài)氟化氫以蒸餾塔進(jìn)行連續(xù)式蒸餾，蒸餾塔配有相應(yīng)的加熱蒸餾釜及塔頂1＃水冷凝器，凈化后的氟化氫氣體從底部進(jìn)入噴淋吸收塔，進(jìn)行逆向水吸收，并具有帶水冷卻器的噴淋液的循環(huán)裝置，噴淋吸收液達(dá)一定濃度后，即為中間產(chǎn)品貯于高位貯罐內(nèi)，再對(duì)中間產(chǎn)品以精餾塔進(jìn)行精餾，精餾塔配有相應(yīng)的塔釜及2＃水冷凝器，控制塔釜及塔頂餾出溫度即可得到超凈高純氫氟酸。該方法有益的特征：（1）解決連續(xù)式規(guī)?；a(chǎn)制備問(wèn)題，生產(chǎn)成本低，易實(shí)施，操作簡(jiǎn)單方便，效率高、收率高、安全環(huán)保，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠，多套并聯(lián)，并配套自控系統(tǒng)；（2）可用于回收微電子行業(yè)的廢氫氟酸，減少對(duì)環(huán)境的污染；（3）精餾塔釜內(nèi)裝的管束式換熱器，高效節(jié)能，并且易安裝、維護(hù)，使用壽命長(zhǎng)。

殷福華2006年提出“高純級(jí)氫氟酸的制備方法”［11］，工藝步驟：（1）用AHF液體進(jìn)行精餾純化，加入高錳酸鉀除雜劑溶液除雜；（2）用超純水對(duì)精餾純化出的氟化氫氣體進(jìn)行吸收，制成氫氟酸半成品；（3）對(duì)半成品進(jìn)行超凈過(guò)濾得到高純級(jí)氫氟酸。該法特點(diǎn)：（1）采用除雜劑除砷，符合SEMI－C8標(biāo)準(zhǔn)；（2）直接用AHF液體進(jìn)行精餾純化，精餾釜為鈦釜，利用了純的氟化氫液體對(duì)鈦釜的惰性原理，不需要貴金屬或特氟龍制造，制造成本降低，降低了生產(chǎn)成本；（3）精餾釜成本降低，容積可增大，從而可提高產(chǎn)量。

美國(guó)的J·G·霍夫曼和R·S·克拉克1996年在中國(guó)申請(qǐng)了“用于半導(dǎo)體加工的超高純氫氟酸的現(xiàn)場(chǎng)制造”的專(zhuān)利［12］，其涉及現(xiàn)場(chǎng)提供半導(dǎo)體制造用的超高純HF和氫氟酸的系統(tǒng)和方法：HF的處理流程包括間歇的除砷和蒸發(fā)階段、精餾除雜階段、離子提純器階段、HF供給器（HFS）。該法把HF引入到間歇蒸發(fā)器中，攪拌條件下用氧化劑以合適反應(yīng)時(shí)間進(jìn)行處理，然后在精餾塔內(nèi)精餾進(jìn)入的HF，塔中裝有冷凝器，冷凝液回流，以除去大部分金屬雜質(zhì)，然后將提純的HF送入離子提純器塔，以除去不能通過(guò)精餾塔除去的污染物，最后是HF供給器（HFS）。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)制備的高純水與純化后的氟化氫混合可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)供給。

2 電子級(jí)氫氟酸配套技術(shù)

2.1 清洗技術(shù)

清洗有初步清洗、中級(jí)清洗、高純水清洗幾種方式，通常是結(jié)合或組合使用。清洗可按照化工設(shè)備清洗規(guī)程進(jìn)行。衡量清洗效果的方法是在最后一遍用高純水沖洗后，測(cè)定洗后水中微粒的含量是否達(dá)到原高純水的指標(biāo)。

2.2 分析控制與產(chǎn)品檢測(cè)［13，14］

電子級(jí)氫氟酸所需控制的顆粒粒徑越來(lái)越小，金屬及非金屬雜質(zhì)含量極低，一般分析檢測(cè)儀器的靈敏度、檢出限、精密度很難達(dá)到檢測(cè)要求，因此必須配備高度精密的分析檢測(cè)設(shè)備。分析高純氫氟酸時(shí)，必須注意不能在產(chǎn)品提純后立刻取樣分析，也不能在分析合格后立即裝瓶供用戶(hù)使用，因?yàn)榇藭r(shí)得到的結(jié)果并沒(méi)有把容器在存貯過(guò)程中對(duì)產(chǎn)品帶來(lái)的污染物加以分析。因此，必須分裝后經(jīng)過(guò)存貯試驗(yàn)或強(qiáng)化試驗(yàn)（例如提高溫度以減少存貯時(shí)間）后再進(jìn)行分析得出結(jié)果。

2.2.1 顆粒分析測(cè)試技術(shù)

顆粒的測(cè)試技術(shù)從早期的顯微鏡法、庫(kù)爾特法、光阻擋法發(fā)展到目前的激光光散射法。為了能夠盡快地反映IC工藝過(guò)程中顆粒的真實(shí)變化，把原來(lái)的離線(xiàn)分析（取樣在實(shí)驗(yàn)室分析）逐步過(guò)渡到在線(xiàn)分析。在線(xiàn)檢測(cè)中，由于樣品夾帶氣泡（主要源于其中所溶解的氣體、振蕩或攪拌產(chǎn)生的氣泡、溫度高使樣品揮發(fā)產(chǎn)生的氣泡及管線(xiàn)不嚴(yán)而引起的氣泡等）在檢測(cè)器內(nèi)均可被當(dāng)做顆粒而記錄下來(lái)，所以需消除氣泡干擾。目前在線(xiàn)測(cè)定采用間斷在線(xiàn)取樣，在加壓狀態(tài)進(jìn)樣，進(jìn)行顆粒測(cè)定，較好地解決了氣泡的干擾問(wèn)題。顆粒在線(xiàn)檢測(cè)傳感器采用了固態(tài)激光二極管技術(shù)，密封在線(xiàn)布置，檢出限可達(dá)0.1μm。傳感器的電學(xué)系統(tǒng)采用低壓直流電源，能在潮濕和易燃環(huán)境中進(jìn)行顆粒測(cè)定。

2.2.2 金屬雜質(zhì)分析測(cè)試技術(shù)

隨著IC技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)金屬及非金屬雜質(zhì)含量的要求越來(lái)越高，從原來(lái)控制的ppm級(jí)，發(fā)展到超大規(guī)模集成電路控制的ppb級(jí)及到極大規(guī)模集成電路的ppt級(jí)。目前常用的痕量元素的分析測(cè)試方法主要有發(fā)射光譜法、原子吸收分光光度法、火焰發(fā)射光譜法、石墨爐原子吸收光譜、等離子發(fā)射光譜法（ICP）、電感耦合等離子體－質(zhì)譜（ICP－MS）法等。隨著IC技術(shù)向亞微米及深亞微米方向的發(fā)展，ICP－MS法將成為金屬雜質(zhì)分析測(cè)試的主要手段。

2.2.3 非金屬雜質(zhì)分析測(cè)試技術(shù)

非金屬雜質(zhì)的分析測(cè)試主要是指陰離子的測(cè)試，最為常用的方法就是離子色譜法。離子色譜法是根據(jù)離子交換的原理，由于被測(cè)陰離子水合離子半徑和所帶電荷不同，在陰離子交換樹(shù)脂上造成分配系數(shù)不同，使陰離子在分離柱上得到分離，然后經(jīng)過(guò)抑制柱去除洗脫液的導(dǎo)電性，采用電導(dǎo)檢測(cè)器測(cè)定Cl－、NO3－、SO2－4、PO3－4等離子。

2.3 高純水技術(shù)

電子級(jí)氫氟酸的制備離不開(kāi)高純水，它既直接用于電子級(jí)氫氟酸的生產(chǎn)，又用于包裝容器的超凈清洗，其純度的高低直接決定著電子級(jí)氫氟酸產(chǎn)品質(zhì)量。高純水已有成套設(shè)備可供選用，水處理技術(shù)已可將水提純至接近理論純水，水電阻率可達(dá)18.25 MΩ·cm（25℃），完全能滿(mǎn)足電子級(jí)氫氟酸工藝用水要求。高純水的主要控制指標(biāo)是電阻率和固體顆粒，其它輔助指標(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)工藝已比較成熟，較常見(jiàn)的是先通過(guò)離子交換柱和微過(guò)濾器，得到普通純水，然后可以采用反滲透、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。

我國(guó)于1997年制定了電子行業(yè)用電子級(jí)超純水國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB／T11446.1－1997，分為四級(jí)，Ⅰ級(jí)水相當(dāng)于美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)Ⅱ級(jí)純水標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 電子級(jí)超純水技術(shù)指標(biāo)［2］

水電阻率隨測(cè)定時(shí)溫度不同而變化，而且變化十分顯著，因此溫度的測(cè)定準(zhǔn)確性往往是容易忽略的關(guān)鍵，在室溫（25℃）下理論電阻率為18.3 MΩ· cm，因此水電阻率越接近此值就越純。

2.4 包裝技術(shù)［2，13，14］

超凈高純?cè)噭┐蠖鄬儆谝兹?、易爆、?qiáng)腐蝕的危險(xiǎn)品，且隨著微電子技術(shù)向深亞微米技術(shù)水平的發(fā)展，對(duì)其產(chǎn)品的質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求，即不僅要求產(chǎn)品在貯存的有效期內(nèi)雜質(zhì)及顆粒不能有明顯的增加，而且要求包裝后的產(chǎn)品在運(yùn)輸及使用過(guò)程中對(duì)環(huán)境不能有泄漏的危險(xiǎn)。另外，必須使用方便且成本低廉，所有這些都對(duì)包裝技術(shù)提出了更高的要求。用于超凈高純?cè)噭┌b容器的材質(zhì)首先必須耐腐蝕，其次不能有顆粒及金屬雜質(zhì)的溶出，這樣才能確保容器在使用點(diǎn)上不構(gòu)成對(duì)超凈高純?cè)噭┵|(zhì)量的沾污。

電子級(jí)氫氟酸具有強(qiáng)腐蝕性，首先，包裝容器必須具有抗腐蝕性，其次要防止產(chǎn)品出現(xiàn)二次污染。目前最廣泛使用的材料是高密度聚乙烯（HDPE）、四氟乙烯和氟烷基乙烯基醚共聚物（PFA）、聚四氟乙烯（PTFE）。包裝容器首選材料為HDPE，但要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的試驗(yàn)考核，因?yàn)椴煌?jí)別的聚乙烯材料具有不同的顆粒脫落特性。對(duì)于使用周期較長(zhǎng)的管線(xiàn)、貯罐、周轉(zhuǎn)罐等，可采用PFA或PTFE材料做內(nèi)襯。

目前國(guó)際上用于電子級(jí)氫氟酸包裝的容器的規(guī)格一般為加侖瓶、200 L桶、1 t級(jí)方桶及噸級(jí)貯罐等，國(guó)內(nèi)則以500 mL瓶、加侖瓶、25 L桶為主。對(duì)于超大規(guī)模集成電路及極大規(guī)模集成電路生產(chǎn)線(xiàn)來(lái)說(shuō)，小包裝試劑已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足生產(chǎn)的需求，主要原因是二次污染的引入而導(dǎo)致成品率的降低。小型容器都是用特殊的聚乙烯樹(shù)脂制成，能保證不受氫氟酸腐蝕，并有足夠的強(qiáng)度。200 L以上的大型容器和壓力容器都是鋼制內(nèi)襯（或復(fù)合）聚乙烯或氟樹(shù)脂。大型容器外有便于吊裝運(yùn)輸和保護(hù)容器的金屬框架。

電子級(jí)氫氟酸產(chǎn)品包裝采用非接觸式超凈灌裝系統(tǒng)，每個(gè)灌裝頭都帶流量計(jì)，可達(dá)到極高精度。包裝環(huán)境必須絕對(duì)潔凈，必須在凈化室內(nèi)進(jìn)行，通過(guò)超凈罐裝設(shè)備將電子級(jí)氫氟酸密封到潔凈的容器中。設(shè)備本身帶有一體式封閉防護(hù)罩。

2.5 環(huán)境控制［2，14］

環(huán)境控制是電子級(jí)氫氟酸產(chǎn)品質(zhì)量保障體系之一，其作用十分重要。電子級(jí)氫氟酸廠(chǎng)房、操作間、工作臺(tái)、實(shí)驗(yàn)室和分析室、甚至倉(cāng)庫(kù)、過(guò)道等都必須十分清潔。通常用潔凈度來(lái)表示沾污程度，即在單位體積的空氣中塵埃等固體微粒含有數(shù)量多少。電子級(jí)氫氟酸廠(chǎng)房應(yīng)按工業(yè)企業(yè)潔凈廠(chǎng)房設(shè)計(jì)規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)空氣進(jìn)行初效、中效、高效三級(jí)過(guò)濾，有必要還需對(duì)空氣進(jìn)行化學(xué)方法凈化，使生產(chǎn)車(chē)間、輔助車(chē)間、實(shí)驗(yàn)室、分析室等達(dá)到所需一定的潔凈度，一般為10 000級(jí)（ISO4），具體生產(chǎn)操作地點(diǎn)、工作臺(tái)等“小區(qū)”其潔凈度應(yīng)在100級(jí)（ISO2）以下，隨高純物質(zhì)產(chǎn)品等級(jí)要求而提高?，F(xiàn)在某些特殊工序“小區(qū)”要求微粒控制到0.1μm。對(duì)潔凈區(qū)溫度和濕度還有一定的要求，一般室溫控制在（22.2± 2.5）℃，具體操作部位控制在（22.2±0.11）℃、空氣濕度40%左右，不得低于30%（易吸塵并產(chǎn)生靜電），不得高于50%（易引起設(shè)備生銹、木材料變形）。因此，在建廠(chǎng)選址時(shí)應(yīng)對(duì)風(fēng)向、氣候、周邊環(huán)境等因素通盤(pán)考慮，以免造成不必要影響。

廠(chǎng)房的結(jié)構(gòu)必須嚴(yán)密與外界隔離，設(shè)置雙層門(mén)窗，整個(gè)廠(chǎng)房分層設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng)，通入的新鮮空氣必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的多重過(guò)濾和殺菌，在一些關(guān)鍵的工作場(chǎng)所，可用塑料板或薄膜隔斷成相對(duì)獨(dú)立的“小區(qū)”內(nèi)可設(shè)置局部?jī)艋諝獾南到y(tǒng)。對(duì)清潔度有極高要求的廠(chǎng)房，所有墻面、天花板、窗戶(hù)等盡可能用完整的材料施工，減少接縫、拼接。表面要光滑，避免不必要的重疊和凹凸、各拐角、轉(zhuǎn)角處都要便于打掃和清洗。所有內(nèi)部裝修材料，包括工作臺(tái)、隔層、器具等都要使用防靜電的材料，防止因靜電吸附的塵埃進(jìn)入生產(chǎn)系統(tǒng)。

潔凈室是一個(gè)超級(jí)潔凈的環(huán)境，它不但要對(duì)室內(nèi)空氣的潔凈度、溫度、濕度、氣壓等進(jìn)行控制，同時(shí)還要對(duì)環(huán)境內(nèi)的材料和其它參數(shù)進(jìn)行控制。潔凈室級(jí)別劃分最為通行使用的方法來(lái)自ISO14644－1標(biāo)準(zhǔn)，以每立方米空氣中0.1μm的微粒來(lái)劃分潔凈室級(jí)別。GB50073－2001亦照此定級(jí)。

控制靜電荷產(chǎn)生在潔凈室是非常必要的。靜電可能影響生產(chǎn)，也可能使自動(dòng)化設(shè)備受到電磁干擾而失靈，靜電產(chǎn)生的靜電引力（ESA）還會(huì)減少表面的粒子粘附數(shù)量。靜電荷與產(chǎn)品和工具表面污染密切相關(guān)。廣泛使用的絕緣材料，如玻璃、特氟龍（聚四氟乙烯）和高分子聚合物會(huì)產(chǎn)生高電位的靜電。解決此問(wèn)題首先考慮工作站接地，如使用不銹鋼工作臺(tái)臺(tái)面取代使用靜電耗散材料的工作臺(tái)面。但從安全的角度和靜電敏感器件的防護(hù)角度看，這樣做是有害的。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著光伏產(chǎn)業(yè)的光伏電池制造、微電子產(chǎn)業(yè)的芯片制造和玻璃減薄產(chǎn)業(yè)的液晶顯示器件制造的國(guó)際產(chǎn)業(yè)向我國(guó)的轉(zhuǎn)移，及我國(guó)總量豐富的氟資源，中國(guó)大陸電子級(jí)氫氟酸的用量將隨之猛增，其市場(chǎng)也具有廣闊的發(fā)展前景。近年來(lái)我國(guó)電子級(jí)氫氟酸無(wú)論質(zhì)量、技術(shù)都有長(zhǎng)足的增長(zhǎng)和進(jìn)步，但相較國(guó)外優(yōu)勢(shì)企業(yè)仍有差距。機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存，我國(guó)十二五氟化工規(guī)劃也已將電子級(jí)高純氫氟酸等高附加值產(chǎn)品列入鼓勵(lì)發(fā)展品種，加強(qiáng)發(fā)展電子級(jí)氫氟酸先進(jìn)技術(shù)的開(kāi)發(fā)研究和應(yīng)用，將我國(guó)的地域市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)、資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)我國(guó)氟化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展，正當(dāng)其時(shí)。

［1］ 劉飛，邱祖軍，尹峰，等.電子級(jí)氫氟酸的純化技術(shù)及其發(fā)展現(xiàn)狀［J］.硫磷設(shè)計(jì)與粉體工程，2012，（1）：44－48.

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Preparing and Supporting Technology for Electronic Grade Hydrofluoric Acid

ZHOUWei，LIDong-yong
（Hunan Nonferrous Xiangxiang Fluoride Chemical Co.，Ltd，Xiangxiang 411400，China）

The paper briefly introduced the use of electronic grade hydrofluoric acid and the development background，and recommended the electronic grade hydrofluoric acid preparation and purification technology and supporting technology research and application development.Itwas thought that it’s the right time to strengthen the advanced technology of electronic grade hydrofluoric acid，and promote the development of China＇s fluorine chemical industry.

electronic grade hydrofluoric acid；preparation technology；supporting technology

TG111.1

：A

：1003－5540（2014）01－0040－05

2013－11－13

周 偉（1974－），男，工程師，主要從事氟化工生產(chǎn)技術(shù)與管理工作。