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格云流体成功开发金属膜在电子级化学试剂生产中的应用合肥格云流体技术有限公司 发布时间:2019-08-01   点击浏览:863次


据日韩多家媒体报道,日本政府将于7月1日宣布,7月4日起日本将对韩国执行经济制裁,限制日本半导体材料、OLED显示面板材料的对韩出口,韩国电导体行业随之休克。作为以半导体作为经济支柱的韩国上下陷入恐慌。

随着电子集成电路向大规模和超大规模、极大规模的发展(IC-LSIC-VLSIC-ULSIC),芯片集成度越来越高,晶圆表面的光刻线越来越精细,IC的更新换代速度越来越快,ULSI对超净高纯化学品也提出了越来越严格的质量要求。

电子级氢氟酸主要应用于电子硅晶片生产过程中的清洗和蚀刻。硅圆片在加工工程中,常常会被不同的杂质所沾污,可引起IC产率下降50%左右。硅圆片上不溶性固体颗粒或金属离子可能会在细微电路之间导电,使之短路。几个金属离子或灰尘足以使线宽较小的的IC报废。Na、Ca等碱金属杂质会融进氧化膜中,导致耐绝缘性电压下降。当硅圆片表面附着有Cu、Fe、Cr、Ag等重金属杂质时,会使P-N结耐电压降低,影响IC电性能。硼、磷、砷等杂质离子会影响扩散剂的扩撒效果,尘埃颗粒会造成光刻缺陷,氧化层不平整,影响纸板质量和等离子蚀刻工艺。为了获得高质量、高产量的集成电路芯片,必须除去各种沾污物,这就需要使用非常纯净的化学试剂来清洗硅圆片。

1975年、美国的国际半导体设备与材料协会首先为微电子工业配套的超净高纯化学品指定了国际统一标准(SEMI标准);1978年、德国的伊默克公司也制定了MOS标准。两种标准对超净高纯化学品中金属杂质和微粒(尘埃)都有严格的要求。其中美国SEMI标准更早取得世界范围内的普遍认可。国际标准化组织将超纯试剂按应用范围分为4个等级:

第一等级:低档产品(EL),适用于>1.2μmIC工艺技术的制作;

第二等级:中低档产品(UP)、适用于0.8~1.2μmIC工艺技术的制作;

第三等级:中高档产品(UPS)、适用于0.2~0.6μmIC工艺技术的制作;

第四等级:高档产品(UPss)、适用于0.09~0.2μm和<0.09μmIC工艺技术的制作。

随着以科技、5G、人工智能等技术的兴起,科技的更新换代越来越快,目前主流的集成芯片已经商用到7纳米,5纳米技术也已经处于研发阶段。所以对高档电子级氢氟酸的需求也越来越迫切。

陶瓷膜过滤,作为一种高效、快接的过滤方式,目前已经广泛应用于生产电子级盐酸、硫酸、氢氧化钠、双氧水等生产工艺之中并取得了良好的经济效益与社会价值。我公司与格林美(002340)、宿迁绿林化工、巴斯夫乍浦生产基地都有相关成功案例。

但是陶瓷膜的支撑体Al2O3是一种两性化合物,HF作为一种强酸在适当的条件下会反应生产AlF3。针对氟化氢的化学特性,我公司引进美国的金属膜,在相关领域取得了成功案例。

金属膜是将不锈钢材料的耐用性和膜分离技术的精确性完美相结合。采用316L不锈钢材质与二氧化钛(TiO2)分离层烧结而成,膜表面能耐受各种高浓度化学品、悬浮物质及污染物的苛刻条件。膜管的内表面涂上二氧化钛分离层,永久地将二氧化钛颗粒结合在多孔性的不锈钢膜管上。使用这种烧结技术能产生一个标称孔径为0.1或0.02微米的膜分离层,形成光滑、防污的膜表面。金属膜出色的机械强度且耐受各种极端条件。

金属膜可以受极端温度和压力的能力是基于奥氏体316L不锈钢材料的固有特性。其膜材质强度优异,能够使膜管经受机械冲击,而超低碳组分和非磁性惰性材质使膜管能轻松承受各种pH值的考验,避免发生不必要的化学反应,同时在极端压力和315°C的高温下仍然耐久使用。根据应用类型,膜的有效使用寿命为10年或更长期限。

二氧化钛分离层尖锐的膜孔径分布为金属膜提供精准的过滤,截留大于膜公称孔径的颗粒,同时让水和HF通过,使金属膜能去除杂质,或在膜表面上截留有益物质将工业物料浓缩。

同时金属膜采用宽流道通道,能处理高黏度流体,同时有效降低污染物堆积,金属膜管的18 mm通道远大于一般无机管式膜,使金属膜尤其适用于处理高黏性的工业流体以及高固含量的复杂混合物。

与直径较小的其他膜结构相比,金属膜采用错流过滤设计,能够以高错流速度运行,通过“扫除”动作清洗堆积在膜表面的任何污染物,同时保持合理的压损。这样用户可使用金属膜处理非常浑浊的发酵液,有效地去除其中的悬浮物质、细菌、胶质和蛋白质,得到高纯度的滤出液。

目前金属膜除用于电子级化学试剂的生产领域之外还广泛应用于:

制药行业中的抗生素、维生素和氨基酸生产

水果和蔬菜汁澄清

从废液中回收土豆和大米淀粉

浓缩玉米淀粉以生产玉米提取物

有机蔗糖生产

蛋白、多肽分离浓缩

钢铁业中的脱脂液回收

金属加工业中的废水处理

PTA母液回收

催化剂回收等。



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