三氟化氮的合成工艺

三氟化氮在半导体工业中主要用于化学气相淀积(CVD) 装置的清洗。三氟化氮可以单独或与其它气体组合，用作等离子体工艺的蚀刻气体，例如NF3、NF3/Ar、NF3/He用于硅化合物MoSi2的蚀刻；NF3/CCl4、NF3/HCl既用于MoSi2的蚀刻，也用于NbSi2的蚀刻。

三氟化氮是微电子工业中一种优良的等离子蚀刻气体。对硅和氮化硅蚀刻，采用三氟化氮比四氟化碳和四氟化碳与氧气的混合气体有更高的蚀刻速率和选择性，而且对表面无污染，尤其是在厚度小于1.5 um的集成电路材料的蚀刻中，三氟化氮具有非常优异的蚀刻速率和选择性，在被蚀刻物表面不留任何残留物，同时也是非常良好的清洗剂。

三氟化氮的主要生产工艺有化学法和熔盐电解法。其中化学合成法安全性高，但具有设备复杂、杂质含量多的缺点；电解法更容易得到高纯度产品，但存在一定的浪费和污染。目前，日本与国内生产高纯三氟化氮的厂家大多采用NH4H氟气熔融盐电解法，而欧美国家则一般采用直接化合法。

我国NF3生产商主要有中船重工718所、奥瑟亚新材料(韩国OCI)、爱思开新材料(韩国SK)、晓星新材料(韩国晓星)及黎明大成(黎明院与韩国大成合作建厂)。当前718所及下属派瑞特气为国内的NF3生产商。

2018年，全球三氟化氮市场用量为2.83万吨，预计到2021年全球三氟化氮市场需求量在4万吨左右。2018年，国内三氟化氮市场用量为7405吨，随着半导体、显示面板行业生产及消费重心逐渐向中国大陆转移，加上生产三氟化氮的主要原料均由国内供给，两头在内的供应链格局决定了三氟化氮生产应用向国内转移是大势所趋，预计2021年国内三氟化氮需求将达到近1.6万吨，占全球约40%，2018-2021年CAGR约为29%。

2019年全球三氟化氮产能约为3万吨/年，中国企业产能超过1/3，供需处于基本匹配的状态。目前，三氟化氮主要生产厂家集中在韩国，国内的三氟化氮产能则集中在718所和黎明院。其中：中船重工718所是国内的三氟化氮生产企业，现有产能6000吨/年，二期项目预计2020年达产，扩产后三氟化氦产能将达到15000吨/年。昊华黎明院与与韩国大成产业气体株式会社(DIG) 合作开展的三氟化氮项目，现有年产能达2000吨/年。目前黎明院已掌握电子级三氟化氮生产技术，拟新建3000吨/年三氟化氟产能，预计2021年达产。另外，山东飞源现有500吨/年三氟化氮产能，并有在建产能4000吨/年，产能扩建项目于2016年环评公示。