上一期我们讲了氟在你身边的日常应用,
但氟的真正“高光时刻”,
不在厨房,不在家用(空调、冰箱、不粘锅)
这一期,我们走进高端制造
看看氟在芯片、锂电池等产业的应用价值!

芯片制造⸺电子级氢氟酸
芯片晶圆的“蚀刻”?
芯片是逐层堆叠而成。
每新增一层,需要先去除该层特定位置的二氧化硅,
然后在开口处沉积金属,形成上下层间的导线通道。
氢氟酸是唯一能快速、干净去除二氧化硅的化学品。

必须是“电子级”?
普通氢氟酸里有金属杂质(铁、铜、钠等),
如果这些杂质沾到芯片上,电路会短路,
所以芯片厂用的氢氟酸,必须是电子级⸺
其UP-SS级杂质含量<1ppb(十亿分之一)!
电子级氢氟酸国内通常分五级:
EL → UP → UP-S → UP-SS → UP-SSS
3个“S”天花板:用于生产7nm顶级芯片。

光伏制造⸺电子级氢氟酸
光伏面板里的“制绒”?
刚切出来的硅片,表面光滑得像镜子⸺阳光照上
去,大部分被反射走了,发电效率低。
制绒,就是用氢氟酸在硅片表面“雕刻”出密密麻麻
的金字塔形绒面(微米级),把阳光“困”住,
在绒面表面来回折射,充分利用光能!

光伏面板里的“清洗”?
硅片在生产过程中,表面会沾上金属离子、颗粒物、
自然氧化层等“脏东西”。
这些杂质如果不除掉:
金属离子会导致漏电
自然氧化层会阻挡电流等
清洗,就是用氢氟酸把这些杂质“吃掉”或“洗掉”

锂电池制造⸺六氟磷酸锂
在锂电池里的重要角色?
锂电池靠锂离子在正负极间来回游实现充/放电。
电解液比做“长江水”
那么六氟磷酸锂(LiPF₆ )就是江上的 “运输船”
在正负极之间高效传导锂离子这个“货物”
充电:船把锂离子从正极送到负极,
放电:船把锂离子从负极送回正极。


“含氟废水”到“芯片车间”
氢氟酸用于清洗和蚀刻后,
变成含氟废水,进入废水处理系统,
到这里的关键:
一方面将水处理达标排放,
一方面提取废水中的“氟化钙”用于生产氢氟酸,
氢氟酸再回用至芯片生产车间......

本期小结

下期介绍
氢氟酸的安全防控,
⸺看它如何被牢牢控制住。
