开发全球最大萤石伴生矿金石资源( 五 )_开发

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2.4. 氟化学品在电子、军工、医药领域的应用
在早期，氟化学品的应用以制冷剂为主，含氟新材料的应用开始于第二次世界大战时期的曼哈顿计划， PTFE 由于其优越的物化性能，被用于原子弹铀的密封层，从此开启了氟聚合物的广泛应用。
如今，氟化学品在电子、军工、医药等领域应用空间已开始全面打开，但由于技术被氟化工八大公司法国阿科玛、比利时索尔维、日本大金、日本旭硝子、日本吴羽、美国杜邦、美国霍尼韦尔、美国 3M 垄断，价格高昂，目前全产业用量仍较小。
后续随着以中国企业为首的氟化工新秀技术持续突破，预计随着含氟新材料供应规模增长，其在电子、军工、医药等领域应用面将持续拓宽。
2.4.1. 含氟新材料在电子领域的应用
电子级 PTFE 是应用于 5G 通讯的高频高速覆铜板的填充树脂之一：PTFE 是含氟聚合物中最大的品类，占含氟聚合物产量份额超过 50% 。
目前，我国约有 12%的 PTFE（约 1.01 万吨）用于电子领域。由于 PTFE 具有聚合物中接近于最低的介电常数 Dk（2.1），因此被应用于高频高速覆铜板领域，应用于芯片印刷电路基板，特别是应用于对信号传输速度和频率要求高的 5G 通讯产业。

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含氟电子气体在蚀刻、清洗等半导体制程中有广泛应用。
在半导体制程中，含氟电子气体被应用于光刻、蚀刻、薄膜沉积、腔室清洗等制程。在晶圆制程中部分工艺涉及气体刻蚀工艺的应用，主要涉及 CF4、NF3、HBr 等；掺杂工艺即将杂质掺入特定的半导体区域中以改变半导体的电学性质，需要用到三阶气体 B2H6、BF3 以及五阶气体 PH3 、AsH3 等；在硅片表面通过化学气相沉积成膜（CVD）工艺中，主要涉及 SiH4、SiCl4、WF6 等。

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含氟电子气体是电子特气家族重要的成员。
在其中，三氟化氮、六氟化硫、四氟化碳、六氟化钨等由于出色的电气性能，在半导体以及面板、电力工业等电子领域有着广泛的应用：
三氟化氮：晶圆制程中用量最大的电子气体之一，主要用作等离子蚀刻气体和反应腔清洗剂。三氟化氮尤其在对氮化硅等含硅材质的蚀刻中，具有较高的蚀刻速率和选择性，而且对表面无污染。此外，半导体工业中的 PFCs 排放越来越受到全球的重视，采用三氟化氮代替原有的原位氟碳化合物清洗可有效降低 PFCs 排放，且三氟化氮在清洗过程中利用率高，清洗效果改善明显。
六氟化硫：具有优良的绝缘性能和减弧能力，即使在电弧下发生瞬间分解、电离，但在电弧消减后也能很迅速的恢复到原有的稳定状态。目前，国内外的六氟化硫主要用于电力设备中的输配电及控制设备行业，包括气体绝缘开关设备、断路器、高压变压器、绝缘输电管线、高压开关等。
四氟化碳：广泛应用于硅、二氧化硅、氮化硅、磷硅玻璃及钨薄膜材料的刻蚀，其工作原理是四氟化碳中的氟处于等离子状态下，与被刻蚀材料表面的硅离子等物质发生化学反应，产生易挥发的硅化合物。同时，四氟化碳在集成电路清洗、电子器件表面清洗、深冷设备制冷、激光技术、气相绝缘等也大量使用。
六氟化钨：自然界中最活泼的一种无机氟化合物，使其可以作为一种强氟化剂，室温下可使除铂、镍、不锈钢等以外的多种金属氟化。
并且，六氟化钨可以通过 CVD 工艺沉积形成金属钨，在高温下可被氢气、锗烷、二氟硅烷、二乙基硅烷等还原性气体还原为金属钨和氟化氢。同时六氟化钨也作为电子元器件原材料、聚合催化剂等。

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电子级氢氟酸：日韩贸易战中有三个日本限制向韩国出口的“卡脖子”产品，包括电子级氢氟酸、光刻胶和氟化聚酰亚胺。
氧化膜、玻璃及氧化后的硅片主要成分为二氧化硅，而电子级氢氟酸是少数能与二氧化硅发生化学反应的酸类电子湿化学品，故面板生产商在玻璃减薄工艺，及集成电路生产商、太阳能电池厂商在硅片表面及光伏电池片清洗环节需使用电子级氢氟酸与二氧化硅进行反应。
虽然成本只占芯片制造成本的 1.2% ，但电子级氢氟酸的品质对集成电路的成品率、电性能及可靠性均有十分重要的影响。目前电子级氢氟酸的纯度执行的是国际上的 SEMI 标准。目前，在 55nm 及以下制程 12 英寸晶圆制造中一般使用 G5 级的电子级氢氟酸。我国湿电子化学品主流产能仍停留在 G2、 G3 标准，而国外湿电子化学品已实现 G5 标准，具备国产替代空间。