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电子级氯气堪称搭建芯片微观结构的“刻刀”与“清洗剂”，但这一芯片制造的关键材料我国却长期依赖进口。记者近日从常州大学了解到，该校石油化工学院副教授王俊团队在电子级氯气纯化与全流程安全控制技术领域取得关键性自主突破，依托自研精密精馏纯化工艺，成功制备出纯度达99.9999%(6n级)的高纯电子级氯气，产品核心指标跻身国际先进水平，打破了国外在高端电子特气纯化技术领域的长期垄断。
此前，我国高端芯片制程所需6n级电子级氯气完全依赖进口，采购成本居高不下，供应链稳定性不强。王俊团队聚焦行业痛点，打通从普通工业氯气到高纯电子级氯气的全链条提纯路径，解决了普通工业氯气杂质超标、无法适配高端芯片制程的难题。
据介绍，该团队创新融合精密精馏+有机杂质定向吸附技术，量身打造多级联动纯化系统，针对氯气强腐蚀特性优化纯化塔内件结构，精准筛选适配专用吸附剂组合，通过逐级深度脱除水分、有机杂质与金属杂质，实现对氯气的“精细化净化”。相较于传统工艺，该技术不仅稳定产出6n级高纯氯气，还大幅降低纯化过程能耗。目前该技术已顺利完成中试验证，具备产业化推广基础。
氯气属于剧毒危险化学品，高纯氯气的储存、输送环节安全管控至关重要。王俊团队同步攻克高纯氯气安全管控短板，构建了覆盖氯气生产、纯化、输送全流程的安全控制模型。他们利用计算流体力学(cfd)技术，模拟氯气在设备及管道内的流动、汽化与三氯化氮组分浓度时空分布规律，开发专属安全评估方法，形成电子特气生产工厂“数字孪生”设计方案，打通了高纯氯气产业化进程“最后一公里”，为技术规模化应用筑牢安全防线。
据了解，电子特气是晶圆刻蚀、清洗等核心制程不可或缺的关键材料，其中电子级氯气堪称搭建芯片微观结构的“刻刀”与“清洗剂”。28纳米以下先进制程对氯气纯度要求极为严苛，气体中水分、金属杂质含量必须严控在ppb(十亿分之一)级别，纯度需达到6n级，成为国产化难度最高、进口依赖度最大的电子特气品类之一。此次技术突破将加快我国半导体电子特气国产化进程，有望提升高端制造产业原材料自主保障能力。
( 责任编辑： ) |
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