乙硼烷主要用于半导体产业 我国生产企业数量少
乙硼烷,化学式为B2H6,属于无机化合物,是目前能够分离出的最简单硼烷,常温下外观为无色气体状,有特殊臭味,有剧毒,易水解,易溶于二硫化碳。乙硼烷在潮湿空气中易爆炸,室温下可分解,能与多种有机溶剂及金属发生剧烈反应,因此乙硼烷存储条件要求高,需要存储在低温、干燥环境中,并远离热源、明火以及氧化剂、卤素等物质。
工业上乙硼烷制备通常是在真空条件下,以氢化钠、三氟化硼为原料,在有机溶剂中反应制得粗品,再经冷凝提纯等工艺得到高纯产品,副产物为氟化钠。乙硼烷其他制备方法还有:以硼氢化钠、硫酸为原料反应制得;以四氢硼酸钾、磷酸为原料反应制得等。
乙硼烷可用作掺杂源,用于半导体产业中;用作高能燃料,用于火箭、导弹制造中;用作有机合成原料,用于化工产业中;用来制备高纯度硼单晶;还可用于制药、金属焊接等领域。其中,半导体产业是乙硼烷的重要下游市场。
根据新思界产业研究中心发布的《2021-2025年乙硼烷行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示,硅晶圆加工需要采用电子特气、湿电子化学品进行清洗、光刻、蚀刻、外延、掺杂等工艺,掺杂是指引入特定元素来增强硅晶圆的电学性质,可采用离子注入、氧化扩散方法,硼掺杂是主要掺杂工艺之一,是在硅晶圆中掺入乙硼烷、三氟乙硼等元素,主要用来制造P型半导体。除掺杂外,乙硼烷还可用于硅、锗外延生长方面。
在全球市场中,美国Voltaix是技术水平最高、生产规模最大的电子级乙硼烷生产商,2013年被法国液化空气集团收购。乙硼烷稳定性较差,长途运输难度较大,在我国半导体产业规模持续扩大的背景下,我国乙硼烷自主生产需求迫切。保定市北方特种气体有限公司是我国率先实现高纯乙硼烷量产的企业,我国乙硼烷生产商还有太和气体(荆州)有限公司等。
新思界行业分析人士表示,除国内企业外,受市场前景吸引,国外气体生产商也在国内建设乙硼烷工厂。2017年,日本大阳日酸在江苏扬州新建特殊气体工厂,用来生产半导体制造用气体乙硼烷。我国乙硼烷行业规模在不断扩大,但目前能够量产的企业数量依然较少,由于有毒、稳定性差、危险系数高,乙硼烷生产对企业的技术、资质等要求高,不具备一定实力的企业难以进入布局。
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