高纯工业品四氯化钛主要应用于半导体集成储存器等高新材料领域,属于六大产业链中的“集成电路产业链产业链框架”中“宽禁带半导体材料及外延、高纯化学品”,项目符合工信部原材料领域六大产业链重点要求,也符合工信部、科技部、商务部、市场监管总局四部门联合发布的“《原材料工业质量提升三年工信部行动方案》”的通知中“第一章…提高产品的可靠性、稳定性、一致性水平,……带动原材料工业质量品牌整体提升”的要求。
四氯化钛,或氯化钛(IV),化学式为TiCl4,分子量189.71,熔点-25℃,相对密度1.73,沸点136.4℃,饱和蒸气压1.33 kPa (21.3℃),临界温度358℃,室温下,外观与性状为无色液体或微黄色液体,有刺激性酸味,并在空气中发烟,生成二氧化钛固体和盐酸液滴的混合,溶于冷水、乙醇、稀盐酸。
四氯化钛是生产金属钛及其化合物的重要中间体。高纯工业品四氯化钛主要应用于半导体集成储存器的生产与制造过程中,作为氮化钛、二氧化钛和钛金属化学气相薄膜沉积 (CVD) 的液相钛源材料。随着集成电路产业的发展,化学气相沉积法制备氮化钛等技术的不断发展和完善,超高纯度和低金属含量的TiCl4需求剧增,其中对于四氯化钛的纯度要求高达99.9999 %以上。随着我国半导体产业的发展,高纯四氯化钛的需求日益增加,年需求增长在20 %以上,目前年需求量在120吨左右。国内需求该产品的厂家主要有:武汉长江存储、合肥睿力、晋江晋华、西安三星、无锡海力士等存储芯片制造厂商。目前国内市场主要依靠进口,进口价格在80~100万元/吨,国外供货商主要有:美国Air Product、Entegris、日本Tri Chemical、韩国Soul Brain、UP Chemical等。贵阳精一科技有限公司与贵州理工学院通过联合攻关已突破该产品的制备技术,已开始在国内销售。
目前使用于半导体行业的核心原料高纯工业品四氯化钛尚无国际、国家、行业及地方标准,国外也对我国进行技术封锁,未公开相关检测方法。为了统一技术要求,促进我国高纯四氯化钛产品对进口产品的替代,制订一个适用于半导体行业的高纯四氯化钛的国家标准对整个行业形成技术规范,淘汰低质原料,提升产品品质及稳定性有重大作用,同时制定该标准将意味中国在该产品的生产上实现自主替代,有助于实现关键原材料的供给安全。
本次制定化工行业标准《高纯工业品四氯化钛》,从产品生产和使用的实际情况出发,设置四氯化钛含量、杂质元素含量(Ag、Al、B、Ca、Co、Cr、Cu、Fe、K、Li、Mg、Mn、Mo、Na、Ni、Pb、Si、Sn、Th、U、V、W、Zn、Zr等)、色度、每毫升最大尘埃粒子数的技术指标。使标准的技术指标更趋合理、测试方法更加科学、产品生产更加节能绿色环保,产品的适用性更广泛,真正起到引领和促进行业进步的作用,达到统一和规范市场的目的。标准的修订,并发布实施,对国内高纯工业品四氯化钛生产企业推动技术创新和规范市场有着十分重要的指导意义。