三氟化氮
产品介绍
三氟化氮是一种无机化合物,化学式NF3,分子量为71.002,常温常压下为稳定的无色气体,具有特定的霉味。不溶于水,在100 ℃的稀碱液中可缓慢水解。尽管三氟化氮是强氧化剂,但在常温下其惰性仍然很强。产品为有毒气体。
产品用途:是微电子工业中的一种优良等离子蚀刻气体,在离子蚀刻时裂解为活性氟离子,这些氟离子对硅和钨等化合物,具有优异的蚀刻速率和选择性(对氧化硅和硅)。它在蚀刻时,在蚀刻物表面不留任何残留物,是非常良好的清洗剂,对生产设备腔体的清洗起着良好的作用。

常见工艺路线
三氟化氮的工业化合成工艺有以下两种:
路线一:有化学法,用NH3与氟气反应制得三氟化氮,工艺安全性高,但具有设备复杂、杂质含量多。欧美国家主要采用此方法。
路线二:熔盐电解法,电解熔融的NHHF2制备三氟化氮粗气,设备生产成本低,产品收率高,有爆炸的危险性,且阳极材料易被腐蚀,国内多数企业主要采用该方法生产。
市场发展趋势分析
三氟化氮作为清洗、刻蚀气体,在集成电路和显示面板等领域均有广泛的应用。根据TECHCET数据,2020年三氟化氮全球总需求约 3.11万吨。受益于下游集成电路制造工厂产能扩张、集成电路制程技术节点微缩、3D NAND多层技术的发展,芯片的工艺尺寸越来越小,堆叠层数增加,集成电路制造中进行刻蚀、沉积和清洗的步骤增加,高纯三氟化氮的需求将快速增长,预计2025年全球需求增长至 6.37万吨左右,需求量增长空间超过1倍、年复合增长率达到约15%。
2017-2020 年,全球三氟化氮的需求较为平稳,总体供给大于需求,但是不同地区间市场情况存在差异,国内三氟化氮呈现供不应求 状态。2021年开始全球三氟化氮需求将快速增长,与供给的差额逐渐缩小,主要系集成电路工艺技术进步、工厂扩产,以及汽车智能化等趋势带来新的芯片需求,进而带动电子特种气体的使用需求增长。预计至 2025 年,全球三氟化氮的需求量将超过供给,出现供应缺口。
三氟化氮是国产化较为成功的电子特种气体品种之一,其在我国的发展体现了一个自研产品从无到有、快速增长、获得市场主导权的过程。我国对三氟化氮的研究始于20世纪80年代,近年来随着国内集成电路、显示面板产业的快速发展,三氟化氮的需求急剧上升。根据智研咨询数据,2015年国内三氟化氮需求量达3,585.4吨,至 2021年增长至1.43万吨,累计增幅约3倍,年均复合增长率高达26%。
受产业政策的引导,集成电路等产业投资加速,生产规模迅速扩大,加之主要原料国产化率持续提升,供需两端多重因素的叠加,助力国内三氟化氮需求持续向好。在我国三氟化氮的需求量快速增长的背景下,国内供给无法满足市场需求。为匹配下游客户日益增长的用气需求,派瑞特气等国内企业的产能也快速扩张。
生产企业
山东飞源气体有限公司
山东重山光电材料股份有限公司
中船邯郸派瑞特种气体股份有限公司