电子级化学品(气、液、固)生产方案和技术

2024/09/23
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项目计划总投入:500万元
奖励金额:面议
单位名称:清源创新实验室
所属领域:新材料与石油化工
技术需求类型:“卡脖子” 前沿技术
期望合作方式:技术转让、技术入股、联合开发
联系人:齐**
联系电话:13685013272

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成果介绍

(1) 超净高纯湿电子化学品制备新技术

湿电子化学品又称超净高纯电子化学品,属于电子化学品领域分支,是微电子、光电子湿法工艺制程(主要包括湿法刻蚀、清洗、显影、剥离等环节)中使用的各种液体化工材料,是电子信息行业中的关键性基础化工材料。湿电子化学品行业上游为基础化工行业,以大宗化工商品为原料;下游为电子信息行业,主要应用领域为集成电路、显示面板及太阳能光伏等。湿电子化学品行业处于电子信息产业链上游的关键位置,对电子信息产业的发展起着重要作用。然而,目前我国仅能生产G4级以下标准的湿电子化学品产品,规模生产符合G4级及以上标准的湿电子化学品仍存在卡脖子问题。因此,亟需开发G4级及以上标准的湿电子化学品核心生产技术以突破国外技术封锁。

本项目开发了适用于超痕量金属离子脱除的吸附剂,形成了具有自主知识产权的G4级N-甲基吡咯烷酮(NMP)、异丙醇(IPA)、N,N-二甲基丙酰胺(DMPA)、丙二醇单甲醚醋酸酯(PMA)、乙二醇等湿电子化学品金属离子分离提纯技术。

(2) 半导体级光刻胶树脂固体单体纯化关键技术及示范

光刻胶在光刻工艺中用作抗腐蚀涂层材料,是光刻工艺中最关键的材料,其生产技术复杂、品质有严格的要求。目前,国内光刻胶市场主要由日系的JSR、信越化学、东京应化等公司所垄断,中国大陆与世界领先水平还有较大差距,其半导体级高端产品国产化率不足1%,难以满足国内企业的用胶需求。半导体级光刻胶的核心是超高纯光刻胶树脂固体单体,但其含有羟基、羧基等金属离子强螯合基团,存在高价金属(如Fe、Cr等)难以深度脱除至20 ppb以下的难题,致使我国固体单体的研究和产业化还基本处于空白状态,国内的专利布局缺失,技术垄断在日韩及欧美企业中。因此,亟需开展固体单体纯化去除金属杂质技术的研究,打破国外相关大型公司对半导体级光刻胶树脂固体单体生产技术的封锁,完整产业链,实现自主可控和国产化供应。

本项目开发了多种痕量脱除金属离子的吸附剂,实现了不同价态金属离子的痕量脱除(所有金属离子含量均<20 ppb);提出了“吸附-结晶-过滤-干燥组合工艺”提纯含有羟基基团固体单体(如三(2-羟乙基)异氰尿酸酯)的新方法,解决了痕量金属离子受制于化学平衡难以吸附-重结晶脱除的难题,突破了光刻胶树脂固体单体提纯难的卡脖子难题,为实现高端光刻胶树脂国产化奠定坚实基础。

(3) 催化反应精馏制备电子级硅烷电子特气关键技术

硅烷,又称甲硅烷,是一种应用最广、影响最大的电子特气。在半导体微电子行业中,硅烷可用于制备各种微电子薄膜,例如微晶、氧化硅、单晶膜、金属硅化物等,还可用于半导体器件(碳化硅、砷化镓等)和量子阱材料的制备。由于硅烷制造的金属硅化物,具有纯度高和可精细调控的特点,使得它成为许多其他硅源无法取代的重要电子特种气体。氯硅烷歧化法是以三氯氢硅为原料,通过歧化法得到硅烷,同时副产四氯化硅。因为四氯化硅经过氢化后又可转化为三氯氢硅,作为原料使用,所以整个工艺流程简单,且无废物产生,属于绿色工艺,已成为当前硅烷制备的主流工艺。然而传统的氯硅法制备硅烷采用的是固定床工艺,由于歧化反应平衡转化率偏低,致使未反应原料大量循环,能耗偏高。

本项目开发了反应精馏合成硅烷电子特气工艺,实现了三氯氢硅转化率100%、硅烷纯度>99.9999%,与传统工艺相比,反应精馏工艺占地约节省30%,建设投资约节省20%,运行成本约节省4500元/吨硅烷产品,形成了具有自主知识产权的硅烷电子特气生产技术,从源头上解决了金属离子含量高、制备工艺流程复杂的问题。


揭榜条件

(1)合作方要求:需要满足化工厂办厂的一系列条件,完成相关证照的申请,并确保符合精细化工行业的生产要求,此外,需配备与其生产相配套的分析检验、环境处理与监测、包装设备等。

(2)配套资金:需承担场地、设计、建设、设备、原材料等费用。

(3)落地模式:根据产能要求进行个性化定制模式。


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