7783-54-2 / 三氟化氮的合成工藝

三氟化氮在半導(dǎo)體工業(yè)中主要用于化學(xué)氣相淀積(CVD) 裝置的清洗。三氟化氮可以單獨(dú)或與其它氣體組合，用作等離子體工藝的蝕刻氣體，例如NF3、NF3/Ar、NF3/He用于硅化合物MoSi2的蝕刻；NF3/CCl4、NF3/HCl既用于MoSi2的蝕刻，也用于NbSi2的蝕刻。

三氟化氮是微電子工業(yè)中一種優(yōu)良的等離子蝕刻氣體。對硅和氮化硅蝕刻，采用三氟化氮比四氟化碳和四氟化碳與氧氣的混合氣體有更高的蝕刻速率和選擇性，而且對表面無污染，尤其是在厚度小于1.5 um的集成電路材料的蝕刻中，三氟化氮具有非常優(yōu)異的蝕刻速率和選擇性，在被蝕刻物表面不留任何殘留物，同時(shí)也是非常良好的清洗劑。

三氟化氮的主要生產(chǎn)工藝有化學(xué)法和熔鹽電解法。其中化學(xué)合成法安全性高，但具有設(shè)備復(fù)雜、雜質(zhì)含量多的缺點(diǎn)；電解法更容易得到高純度產(chǎn)品，但存在一定的浪費(fèi)和污染。目前，日本與國內(nèi)生產(chǎn)高純?nèi)膹S家大多采用NH4H氟氣熔融鹽電解法，而歐美國家則一般采用直接化合法。

我國NF3生產(chǎn)商主要有中船重工718所、奧瑟亞新材料(韓國OCI)、愛思開新材料(韓國SK)、曉星新材料(韓國曉星)及黎明大成(黎明院與韓國大成合作建廠)。當(dāng)前718所及下屬派瑞特氣為國內(nèi)最大的NF3生產(chǎn)商。

2018年，全球三氟化氮市場用量為2.83萬噸，預(yù)計(jì)到2021年全球三氟化氮市場需求量在4萬噸左右。2018年，國內(nèi)三氟化氮市場用量為7405噸，隨著半導(dǎo)體、顯示面板行業(yè)生產(chǎn)及消費(fèi)重心逐漸向中國大陸轉(zhuǎn)移，加上生產(chǎn)三氟化氮的主要原料均由國內(nèi)供給，兩頭在內(nèi)的供應(yīng)鏈格局決定了三氟化氮生產(chǎn)應(yīng)用向國內(nèi)轉(zhuǎn)移是大勢所趨，預(yù)計(jì)2021年國內(nèi)三氟化氮需求將達(dá)到近1.6萬噸，占全球約40%，2018-2021年CAGR約為29%。

2019年全球三氟化氮產(chǎn)能約為3萬噸/年，中國企業(yè)產(chǎn)能超過1/3，供需處于基本匹配的狀態(tài)。目前，三氟化氮主要生產(chǎn)廠家集中在韓國，國內(nèi)的三氟化氮產(chǎn)能則集中在718所和黎明院。其中：中船重工718所是國內(nèi)最大的三氟化氮生產(chǎn)企業(yè)，現(xiàn)有產(chǎn)能6000噸/年，二期項(xiàng)目預(yù)計(jì)2020年達(dá)產(chǎn)，擴(kuò)產(chǎn)后三氟化氦產(chǎn)能將達(dá)到15000噸/年。昊華黎明院與與韓國大成產(chǎn)業(yè)氣體株式會(huì)社(DIG) 合作開展的三氟化氮項(xiàng)目，現(xiàn)有年產(chǎn)能達(dá)2000噸/年。目前黎明院已掌握電子級(jí)三氟化氮生產(chǎn)技術(shù)，擬新建3000噸/年三氟化氟產(chǎn)能，預(yù)計(jì)2021年達(dá)產(chǎn)。另外，山東飛源現(xiàn)有500噸/年三氟化氮產(chǎn)能，并有在建產(chǎn)能4000噸/年，產(chǎn)能擴(kuò)建項(xiàng)目于2016年環(huán)評(píng)公示。