淺談我國三氟化氮的現狀和對策

    1 前言

    在常溫常壓下，三氟化氮為(wei) 無色、無臭、性質穩定的液化氣體(ti) 。沸點：-129℃，熔點：-206.8℃，高純三氟化氮幾乎沒有氣味，它是一種熱力學穩定的氧化劑，大約在350℃左右可分解成為(wei) 二氟化氮和氟氣，故其反應性質類似於(yu) 氟。三氟化氮用作氧化劑時，在發生反應的同時，可作為(wei) 二氟化氮遊離基的供給源。三氟化氮可用作高能化學激光器的氟源。三氟化氮也是微電子工業(ye) 中一種優(you) 良的等離子蝕刻氣體(ti) ，對矽和氮化矽蝕刻，采用三氟化氮比四氟化碳和四氟化碳與(yu) 氧氣的混合氣體(ti) 有更高的蝕刻速率和選擇性，而且對表麵無汙染，尤其是在厚度小於(yu) 1.5μm的集成電路材料的蝕刻中，三氟化氮具有非常優(you) 良的蝕刻速率和選擇性，在被蝕刻物表麵不留任何殘留物質，同時也是非常良好的清洗劑。三氟化氮是半導體(ti) 與(yu) LCD產(chan) 業(ye) 製造過程中必備的材料，主要分為(wei) 電子級和半導體(ti) 級兩(liang) 種，屬於(yu) 電子工業(ye) 用的特種氣體(ti) 。目前三氟化氮工業(ye) 化生產(chan) 主要有兩(liang) 條路線，一是合成法：將氟化氫銨在鎳製反應器中加熱，氟氣、氮氣和氨通過分布器進入反應器直接氟化反應。二是電解法：在一定溫度下，電解熔融的氟化氫銨，電解過程中陽極產(chan) 生三氟化氮，陰極產(chan) 生氫氣。我國三氟化氮生產(chan) 廠家的生產(chan) 方法為(wei) 上述兩(liang) 種方法。

    2 國外三氟化氮生產(chan) 狀況

    國外三氟化氮研究生產(chan) 比較早，伴隨著上世紀電子工業(ye) 的發展，三氟化氮渡過了它的黃金時期。生產(chan) 廠家主要集中在美國、日本、韓國、南非、中國台灣等國家和地區。進入新世紀，隨著全球半導體(ti) 工業(ye) 的增長，三氟化氮的需求急劇上升，據報道，2005年全球三氟化氮生產(chan) 能力達到4000t/a。主要生產(chan) 商有美國的空氣国产传媒在线和化學品公司、BOC、Pelchem公司，日本旭硝子公司、三井化學、關(guan) 東(dong) 電化，韓國索地福等，其中美國空氣国产传媒在线和化學品公司產(chan) 能最大，達到1600t/a。三氟化氮因其處理容易、價(jia) 格合理等優(you) 點，遠遠優(you) 越於(yu) 其他潔淨氣體(ti) ，隨著國際市場上国产传媒在线走俏，主要生產(chan) 企業(ye) 紛紛擴大生產(chan) 裝置規模，如美國空氣国产传媒在线和化學品公司在2006年擴大到1800t/a；日本三井化學公司計劃到2007將現有400t/a生產(chan) 能力增加到900t/a(含美國的子公司ADC擁有的150t/a的產(chan) 能)，並且正在探討在韓國建設300-600t/a三氟化氮生產(chan) 線的計劃；關(guan) 東(dong) 電化公司計劃通過解除瓶頸等限製使產(chan) 量由現在的850t/a增加到1200t/a；旭硝子公司在2006年10月將產(chan) 能由300t/a提升到600t/a；台灣的台塑集團在2004年建成200t/a生產(chan) 裝置，在2006年擴產(chan) 到800t/a；另據報道，美國杜邦公司2005年宣布在江蘇常熟氟化學工業(ye) 園建設450t/a三氟化氮生產(chan) 裝置，預計2007年投產(chan) 。

    3 國內(nei) 三氟化氮的現狀

    我國三氟化氮的研究是從(cong) 上世紀80年代開始的，主要單位是中國船舶重工集團718研究所。三氟化氮產(chan) 業(ye) 發展大體(ti) 上分三個(ge) 階段：最早是用於(yu) 國防工業(ye) ，主要是少量生產(chan) 自用；其次是上世紀末隨著經濟的發展，三氟化氮產(chan) 業(ye) 化的研究迅猛發展，電子工業(ye) 用三氟化氮相繼問世；第三個(ge) 階段是近年在電子工業(ye) 迅猛發展的推動下，國內(nei) 三氟化氮的生產(chan) 線相繼投產(chan) ，其製造水平已與(yu) 國外發達國家水平相當。電子工業(ye) 用氣體(ti) 的特點是市場需求緊迫，發展速度很快，技術難度較大，麵對國際上三氟化氮產(chan) 業(ye) 的快速發展，與(yu) 之相比國內(nei) 三氟化氮生產(chan) 企業(ye) 相對比較弱小。可喜的是，近來我國企業(ye) 也有了長足的進步。據統計，2005年我國三氟化氮生產(chan) 能力已突破200t/a以上，主要生產(chan) 企業(ye) 是中國船舶重工集團718研究所，該所有近20年的研究生產(chan) 曆史，是我國三氟化氮產(chan) 業(ye) 的領軍(jun) 單位，具有三氟化氮生產(chan) 的完全自主知識產(chan) 權，擁有電解設備和純化工藝的國家專(zhuan) 利，經過2005年的擴產(chan) ，2006年中國船舶重工集團718研究所三氟化氮產(chan) 能已達到300t/a。該所擁有4條生產(chan) 線，国产传媒在线純度達到4N以上且生產(chan) 穩定，其中5N国产传媒在线達20t以上，国产传媒在线經國家標準物質研究中心檢測，各項指標完全等同於(yu) 國外国产传媒在线。就目前三氟化氮產(chan) 業(ye) 而言，該所的生產(chan) 能力和水平已經達到國際規模生產(chan) 水平(5N三氟化氮氣體(ti) 中CF₄控製在5×10^-6以下)。另有湖北沙隆達天門農(nong) 化有限公司、中核紅華特種氣體(ti) 股份有限公司、天津理化設計研究院等生產(chan) 企業(ye) 。黎明化工研究院也成功開發了三氟化氮合成工藝，並通過了有關(guan) 部門的驗收。

    4 麵臨(lin) 的形勢

    近年來，由於(yu) 電子工業(ye) 的飛速發展，使得三氟化氮国产传媒在线供不應求，造成三氟化氮的價(jia) 格居高不下，国产传媒在线利潤豐(feng) 厚；然而因各三氟化氮生產(chan) 廠家對其應用前景持樂(le) 觀態度，造成產(chan) 能遠大於(yu) 實際用量，因而近來三氟化氮的價(jia) 格急速下降。由於(yu) 三氟化氮主要用於(yu) 電子行業(ye) 的清洗劑和蝕刻劑，因此其市場狀況和發展趨勢依賴於(yu) 電子行業(ye) 的發展。據有關(guan) 方麵統計，目前15%-20%的三氟化氮在液晶顯示器市場中用於(yu) 清洗劑；65%-70%的三氟化氮用於(yu) 半導體(ti) 清洗和蝕刻。近年來隨著電子技術的突破，使得市場上各種電子国产传媒在线的需求不斷上升，從(cong) 而刺激和推動了三氟化氮產(chan) 能的不斷擴大，預計2007年全球三氟化氮的市場需求量將達到5500t以上。中國台灣地區是目前世界上晶片和液晶麵板的主要生產(chan) 地區，僅(jin) 中國台灣地區2006年對三氟化氮的需求量就達到1300t左右。

    據美國半導體(ti) 行業(ye) 協會(hui) 報道，2004年全球矽片的銷售額同比增長26%；2005年計算機同比增長率為(wei) 12%左右；2005年手機和數碼同比增長17%和15%。同時液晶顯示器的強勁需求促進了三氟化氮市場持續增長，目前液晶顯示器正以年均30%的速度增長，中國已經成為(wei) 全球最大的液晶顯示器生產(chan) 及出口國，2004年我國液晶顯示器數量已經達到4460萬(wan) 台，同比增長42%，預計未來幾年仍將保持較高增長速度，液晶顯示器的快速發展將成為(wei) 三氟化氮需求的主要推動力，因此預計2007年我國三氟化氮的市場需求量將會(hui) 大幅增加，根據下遊領域的發展規劃來看，預測2007-2010年我國三氟化氮需求的年均增長率將保持在20%以上。目前，國內(nei) 電子工業(ye) 用氣體(ti) 市場大部分被外國公司占領和壟斷，究其原因，與(yu) 国产av资源工藝落後不無關(guan) 係。製造高規格的電子工業(ye) 用氣體(ti) ，是市場的需要，是保護和發展民族氣體(ti) 工業(ye) 的需要，也是目前国产av资源氣體(ti) 界同仁們(men) 緊迫、艱巨而光榮的任務。

    和國際生產(chan) 巨頭相比，我國三氟化氮產(chan) 業(ye) 在體(ti) 現競爭(zheng) 力強弱的新国产传媒在线開發方麵競爭(zheng) 非常激烈，各個(ge) 生產(chan) 廠都費盡心血投入開發。國內(nei) 718研究所生產(chan) 的三氟化氮国产传媒在线，純度完全達到國外同類国产传媒在线水平，唯一的區別是国产av资源沒有一個(ge) 在行業(ye) 內(nei) 叫得響的品牌，因此在国产传媒在线銷售方麵幾乎是全部出口到國外公司，部分国产传媒在线再被一些國外公司貼牌返銷到中國市場上來。麵對現在的局麵国产av资源認為(wei) ，為(wei) 了国产av资源今後的生存和發展，國內(nei) 生產(chan) 企業(ye) 應該改變這種不盡人意的處境，做好技術改進、提高国产传媒在线質量、降低生產(chan) 成本是国产av资源的必由之路。今後重點通過自主開發和引進技術相結合，提高国产传媒在线質量，提高品牌的知名度和可靠度。在重視国产传媒在线提純工藝研究的同時要應對變化的市場需求，擴大規模的同時不斷提升国产传媒在线知名度。創建自有的市場體(ti) 係，爭(zheng) 取更大的市場主動性。

    5 国产av资源的對策

    十幾年來，國內(nei) 三氟化氮行業(ye) 除了引進一些分析儀(yi) 器外，主要依靠國內(nei) 科研人員自己的力量，艱苦奮鬥，克服困難，攻克了三氟化氮氣體(ti) 製造過程中的一個(ge) 個(ge) 技術難關(guan) ，同時自籌資金，建成了完整的三氟化氮生產(chan) 工程體(ti) 係，這是非常難能可貴的，這不但穩固了國內(nei) 的技術基礎，而且大大抑製了外商的要價(jia) 。雖然国产av资源取得了很大的成績，但是麵對市場起步晚、在国产传媒在线開發能力、生產(chan) 技術、生產(chan) 規模、應用技術等領域均與(yu) 國外有一定差距的產(chan) 業(ye) 形勢，我國三氟化氮行業(ye) 應該怎麽(me) 應對和掌握主動，国产av资源認為(wei) 應該從(cong) 以下幾個(ge) 方麵作好国产av资源的工作：

    1.繼續搞好技術創新，加強科研與(yu) 生產(chan) 的結合。國內(nei) 引進的電子生產(chan) 線生產(chan) 批量大，對電子氣體(ti) 質量的穩定性要求高，習(xi) 慣使用國外進口氣體(ti) ，基於(yu) 這種情況，國內(nei) 三氟化氮生產(chan) 廠家就要密切結合電子廠家的發展狀況，積極真誠地合作，相互創造條件，實現電子氣體(ti) 的國產(chan) 化，這是国产av资源的立足之本。

    2.建議國家在政策製訂和資金的投入上，應集中進行重點扶植，培育和支持民族品牌，實現由研究到產(chan) 業(ye) 化全程支持。

    3.由於(yu) 電子氣體(ti) 是電子工業(ye) 的原料，在國內(nei) 生產(chan) 企業(ye) 質量和產(chan) 量滿足國內(nei) 廠家需求的情況下，國家應從(cong) 戰略安全高度給予支持，在電子氣體(ti) 的使用上給予必要的保護。

    4.在電子氣體(ti) 及其配套器件生產(chan) 單位要建立嚴(yan) 格的質量保證體(ti) 係，配套攻關(guan) ，確保国产传媒在线質量可靠。

    5.基於(yu) 以上分析，針對目前三氟化氮國際化的競爭(zheng) 局勢，國內(nei) 廠家應該團結起來，形成合力，共同迎接挑戰，隻有這樣，国产av资源的民族產(chan) 業(ye) 才能闖出一條光明大路來。