超大規(guī)模集成電路用高純鈦（5N）的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化

    六九鈦業(yè)科技有限公司的重點項目

    高純鈦，是指純度在99.95%乃至99.995%以上的鈦。具有密度小，比強度高，彈性模量低(表面硬度)，導(dǎo)熱系數(shù)小，耐腐蝕、耐熱、耐冷、無磁性、無毒等特性，主要應(yīng)用在半導(dǎo)體大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路上。目前絕大多數(shù)的大規(guī)模集成電路中均使用高純鈦作為隔離層材料。在數(shù)據(jù)儲存、太陽能光伏電池、平面顯示等其他高端微電子領(lǐng)域以及醫(yī)藥合金領(lǐng)域也有一定的應(yīng)用。

    隨著中國大規(guī)模集成電路工業(yè)的迅速發(fā)展，國內(nèi)對于高純度鈦的需求也在與日俱增，據(jù)悉，2014年市場需求達(dá)3000噸。然而，全球高純鈦（5N）規(guī)?；a(chǎn)技術(shù)僅有日本和美國兩家公司掌握，全球市場被上述兩家公司壟斷。這兩家公司分別采用克勞爾法和熔鹽電解法，克勞爾法是海綿鈦的主要生產(chǎn)方法，生產(chǎn)高純鈦時需要更高純的TiC14和Mg，成本高，且還原蒸餾時污染嚴(yán)重，尤其是重金屬元素污染；熔鹽電解法采用電化學(xué)原理制取純鈦，生產(chǎn)成本高。中國所有的大規(guī)模集成電路廠商都使用國外進(jìn)口的高純鈦產(chǎn)品。目前我國生產(chǎn)的海綿鈦最高純度為99.8%。

    江蘇省金壇市六九鈦業(yè)科技有限公司在發(fā)展初期就制定了以研制面向高端信息產(chǎn)品應(yīng)用的高純電子化學(xué)品——高純鈦為主導(dǎo)，公司依托郭蔚及其研發(fā)團(tuán)隊，首次采用TiCl4熔鹽電解工藝實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，突破了熔鹽電解法規(guī)?；a(chǎn)及核心裝備技術(shù)瓶頸，5N高純鈦工業(yè)化轉(zhuǎn)化效率大幅提高，轉(zhuǎn)化率達(dá)90%以上，降低了規(guī)?；a(chǎn)成本。公司已實現(xiàn)單爐月產(chǎn)100公斤級生產(chǎn)能力的5N高純鈦產(chǎn)業(yè)化，指標(biāo)達(dá)到并有部分超過國際同類產(chǎn)品,該項目的產(chǎn)業(yè)化幫助國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)改變嚴(yán)重依賴國外的被動局面。公司自主開發(fā)出了具有世界領(lǐng)先和自主知識產(chǎn)權(quán)的工藝及裝備技術(shù)，實現(xiàn)設(shè)備國產(chǎn)化（價格僅進(jìn)口設(shè)備的1/5），降低制造成本30%，迫使同類進(jìn)口產(chǎn)品降價，提高了中國高純鈦產(chǎn)品國際競爭力。公司已形成超高純鈦的生產(chǎn)和研發(fā)基地。該項目的研制成功，填補了中國高純鈦生產(chǎn)的空白，在解決與日俱增的內(nèi)需同時，還可出口創(chuàng)匯，打破美國和日本在該產(chǎn)品市場的壟斷地位。

    同時，公司完成電子束熔煉設(shè)備國產(chǎn)化設(shè)計，高純鈦鈦錠成型，降低易揮發(fā)元素和氣體元素含量，為6N以上高純鈦產(chǎn)品奠定技術(shù)基礎(chǔ)。公司已開展6N高純鈦工業(yè)化技術(shù)的實驗室控制和中試線研究，奠定工業(yè)化技術(shù)基礎(chǔ)，趕超國際水平。并可推廣應(yīng)用到高純鋯、鉿等超高純材料的提純制備技術(shù)中。