高純電子級氯氣是28納米以下先進制程芯片刻蝕與清洗的關鍵材料,其純度直接決定芯片良率。然而,該產品長期依賴進口,純度需達99.9999%以上,水分和金屬雜質需控制在十億分之一級別,是國產化難度最高的電子特氣品類之一。近日,常州大學石油化工學院王俊副教授團隊取得重大突破,成功獲得6N級高純電子級氯氣,打通了從普通工業(yè)氯氣到電子級高純氯氣的完整提純路徑。
氯氣具有強腐蝕性和劇毒特性,純化難度極大。團隊創(chuàng)新融合了精密精餾與有機雜質定向吸附技術,量身設計了一套多級純化系統,優(yōu)化塔內件結構,精準篩選適配專用吸附劑組合,通過逐級深度脫除水分、有機雜質與金屬雜質,實現了對氯氣的“精細化凈化”。相較于傳統工藝,該技術路徑不僅提升了純度,還顯著降低了能耗,已通過中試驗證,具備產業(yè)化推廣基礎。
針對高純氯氣儲存、輸送環(huán)節(jié)的安全難題,團隊同步構建了覆蓋生產、純化、輸送全流程的安全控制模型。利用計算流體力學模擬氯氣在設備和管道中的流動、汽化以及三氯化氮組分濃度累積的時空分布特征,開發(fā)出專屬安全評估方法,形成電子特氣生產工廠“數字孿生”方案,解決了“最后一公里”的安全難題,為技術規(guī)?;瘧弥瘟税踩谰€。
該成果是服務國家科技自立自強戰(zhàn)略的具體實踐,對保障我國半導體產業(yè)鏈供應鏈安全、推動制造強國建設具有重要意義。
王俊副教授在AIChE Journal等期刊發(fā)表學術論文20余篇,主持中央引導地方科技發(fā)展基金項目、國家自然科學基金青年基金項目、江蘇省自然科學青年基金項目、江蘇省先進催化與綠色制造協同創(chuàng)新中心項目等。


