短链醇

2023年上半年国民经济运行情况新闻发布会指出,上半年半导体相关行业制造业增长较快,半导体器件专用设备制造业增长30.9%。业内人士认为,国内半导体设备市场的整体实力及国产化率的持续增长,标志着国内半导体产业链不断完善。不过,企业仍需加大研发力度,走高端路线。超纯水作为半导体产业链重要一环,在半导体国产化迈向高端的进程中发挥重要作用。以高频科技为代表的本土超纯水企业,不断增强研发创新能力,充分发挥超纯水对产业链的支撑作用,为行业发展带去“芯”动力。突破品质与成本边界是产业链发展关键点对国内半导体产业而言,能否提升良率、降低成本是发展的关键点。其中,良率是衡量半导体制造质量的重要指标,直接影响到芯片量产成本及企业收益与利润。对于尖端晶圆厂而言,1%的良率提高可能意味着每年1.1亿美元的净利润。此外,不断上涨的成本日益成为半导体发展的重要制约因素。概而言之,对于半导体企业而言,只有把良率提上来、成本降下去,发展才更具可持续性。超纯水在半导体企业提升良率、降低成本过程中发挥着重要作用。众所周知,清洗是半导体制程的重要环节,也是影响半导体器件良率的最重要因素之一。而芯片清洗需要用到超纯水,这是因为超纯水不导电,在清洗元器件时不会对产品的表面造成损伤,从而造成不可逆的影响。而如果水质不达标,比如微粒子、TOC(总有机碳)或气泡中的某一指标稍有差池,就会使半导体元件生产的合格率下降。换言之,具有更高纯度的超纯水是保障芯片良率和高效生产的基石之一。此外,先进的水资源利用方案可以助力半导体企业低成本可持续发展战略实施。半导体是水资源密集型行业,耗水量巨大,且会随着制程的日益先进而大幅增加用水量。在产能4万片每月的200mm晶圆厂中,一天用水量约为8000-10000 吨,其中70%是用来生成超纯水。而来到16nm、7nm工艺后,同样产能为4万片的12英寸晶圆厂,每天用水量大概是20000吨。根据台积电公布的年报显示,台积电一年的耗水量在160亿吨左右。其耗水量差不多达到半个三峡大坝的总蓄水量。因此,打造先进的水循环再生方案,提升水资源利用率,是半导体企业降本增效、实现可持续发展的必由之路。深耕纯度与水循环技术,高频科技助力本土芯片产业发展作为立足于超纯工艺能力的工业级技术服务商,高频科技通过提供领先的超纯水与循环再生解决方案及装备,助力半导体企业提升良品率和水资源利用效率,实现高效可持续发展,赋能本土半导体产业提速发展。面对硼、硅等特殊物质去除这一让行业头疼的难题,高频科技通过工艺创新以及终端材料的优化,实现了ppt级别的深度去除。并凭借过硬的技术把控力和工程实践经验,针对有机物(TOC)、颗粒物、细菌、金属和阴离子等影响良率的主要杂质,已经实现领先于行业的技术成果,产水水质接近绝对纯度,电导率无限接近18.24MΩ•厘米的理论极限值,其纯度可达99.9999999999%,满足高端半导体行业用水需求,助力芯片良率提升,获得客户认可和行业广泛关注。高频科技还通过打造先进的水循环系统,帮助半导体企业提升工业用水效能,降低用水成本。高频科技依托自有优秀半导体水系统专家,在确保超纯水水质纯度稳定达标的基础之上,研发交付了超过30种可选回用水工艺技术,包括砂滤及炭滤器反洗水回用、砂滤及炭滤器正冲水回用、反渗透浓缩水回用、EDI和UF浓缩水回用、反渗透冲洗水回用、冷却塔排放水回用、低浓度有机废水回用等,已实现水制程回收率达75%-90%,致力于让每一滴超纯水都可以循环再利用,从而切实降低企业的用水成本,增强企业市场竞争力和可持续发展能力。半导体及集成电路产业是支撑经济社会发展的战略性产业,也是引领新一轮科技和产业革命的关键力量。近年来,在国家政策和市场需求驱动下,国内半导体产业链不断完备,相关产业规模稳定提升。超纯水作为芯片生产不可或缺的一环,在半导体生产链中的作用日益凸显。高频科技立足高端领先,不断深耕超纯水纯度,提升水资源可循环再利用技术,为半导体行业高质量、可持续发展带去助力。

科技兴邦，产业强国。近年，随着科学技术的进步，各国对锗的应用研究越来越广。锗是关键的战略性矿产，今年7月3日，商务部、海关总署发布公告称，从8月1日起对镓、锗相关物项实施出口管制限制，更加凸显自主可控的金属资源有着重要的战略意义。光智科技作为一家覆盖从“材料生长、芯片设计、器件制备到系统集成”的全产业链规模化生产的光电科技企业，持续在红外和晶体材料领域进行创新，重点攻关核心材料，不仅在碲锌镉、硅酸钇镥等晶体材料的研发和制造中占据行业领先地位，也是国内锗材料领导者。攻坚高纯锗材料“卡脖子”技术锗是一种灰白色类的稀散金属，通常被加工成区熔锗锭、光纤级四氯化锗、红外锗单晶、太阳能光伏用锗衬底片等产品，广泛应用于光纤通信、红外光学、太阳能电池、航空航天测控、核物理探测、半导体、化学催化剂等多个高新技术和国防安全建设领域。这其中，高纯锗单晶材料是锗系列产品中最高端、制备技术难度最大的材料，是制造高纯锗探测器的核心材料。全球锗资源储量匮乏，我国是全球金属锗的最大生产国，资料显示2021年我国锗产量在全球占比达67.9%。尽管我国在金属锗的生产上具有巨大的优势，但在高纯锗单晶领域，尤其是13N这种超高纯度的锗单晶，长期被欧美国家主导。在过去，欧美国家以每公斤8000-10000元的价格从我国购买区熔锗，经深加工成高纯锗单晶后以30-40倍的价格向我国出售。为打破欧美的技术垄断，红外行业生力军光智科技五年磨一剑，期间投入大量人力物力，于2021年率先成功研制出13N超高纯锗单晶，实现了我国在该领域零的突破。目前，光智科技拥有全自动单晶生长炉等先进的研发设备，掌握了超高纯锗单晶制备的关键技术，已经建成了具有国际先进水平的超高纯锗生产线，这标志着我国已经具备了大规模生产高质量13N超高纯锗单晶的能力。红外镜头、热成像仪、探测器等产品接连面市作为优良的半导体和国防军工、高新科技等领域的重要原材料，锗在红外光学、光纤通信、太阳能电池、核物理探测等行业的应用前景愈发广阔。在红外光学领域，锗因具有红外折射率高、红外透过波段范围宽、吸收系数小、色散率低和易加工等优点，被誉为红外热成像仪的“灵魂”，利用锗单晶加工而成的锗透镜等红外光学部件广泛用于各类红外光学系统中，包括红外锗镜头、热成像仪与夜视仪、光探测器、红外探测器、激光与红外雷达等。近年来，光智科技加速从红外材料向红外产业链下游产品的创新研发，依托在红外和晶体材料领域领先的技术优势和强大的研发能力，公司在高质量锗圆片、高纯锗、锗透镜、硒化锌透镜、硫化锌透镜、硫系玻璃等明星产品基础上，进一步丰富产品体系，陆续推出红外机芯、整机、系统等产品，拓宽红外光学下游市场范围。2023年，光智科技进一步聚焦红外系统集成应用领域产业化，加快丰富产品类别，陆续推出了辐射监测仪、Non-shutter系列无挡片红外机芯、Mickey-LR/IR系列手持单目热像仪、Lucking- LR/IR非制冷红外热像仪等下游终端新品，打开公司业务增长新空间。非制冷焦平面探测器此外，在探测器方面，光智科技近日在投资者互动平台上表示，公司已完成非晶锗接触型的探头制备，目前在研发体积更大，性能更好的同轴型探测器，未来公司将持续推进高稳定性高纯锗能谱仪研究，突破高纯锗单晶材料和探头工程化制备关键技术，实现高纯锗核辐射探测器的批量化生产。据悉，高纯锗探测器与其他探测器相比，具有能量分辨率好、探测效率高、稳定性强等无可比拟的优点，成为核物理、粒子物理、检验检疫、生物医学及国防安全不可或缺的仪器设备，市场应用前景广阔。新时代推动革新，新技术智造未来。光智科技充分把握国家战略导向与全球光电产业发展趋势，对核心技术多思考、对“卡脖子”技术多攻关，以科技创新打造企业发展新引擎，不断推进新材料、新产品、新工艺等创新研发，夯实创新“底座”，用技术创新推动光电行业发展。

近年来，以三氟乙酸（TFA）为代表的超短链全氟烷基化合物（超短链PFAS）大量赋存于城市河水中这一问题已对城市生态及饮用水生产带来了巨大挑战，监测和精确定量饮用水源中的超短链PFAS已经迫在眉睫。针对高极性的超短链PFAS，高效环保的超临界流体色谱质谱联用技术可以提供良好保留和高灵敏度检测结果。背景介绍PFAS是一类广泛用于消费品和工业生产的含氟有机化合物。全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)是两种含八个碳的全氟烷基酸类化合物（PFAA），因具有较高的环境持久性和毒性，已在全球范围内逐步淘汰。然而，取而代之的是一些超短链（C1&minus C3）（图1）和短链（C4&minus C7）PFAA，其在环境、血液及尿液样本中正在被广泛检出【1,2】，引发了人们对健康影响的担忧。图1 超短链（C1&minus C3）全氟烷基化合物特别是含量较高的三氟乙酸被认为含有损坏生育能力和儿童发育毒性，正在全球范围内引起广泛关注。据欧洲新闻网报道，欧洲农药行动网络（PAN Europe）及其成员于5月27日联合发布了一项研究报告，对来自10个欧盟国家的23个地表水样本和6个地下水样本的联合调查发现，所有检测的水样中均检测到PFAS，其中23个样本（79%）的TFA浓度超过了欧盟饮用水指令中“PFAS总量”的拟议限值；而在检测到的总PFAS中，TFA占总量的98%以上【3】。TFA是含有两个碳的全氟羧酸，属于超短链（C1&minus C3）全氟烷基化合物。其在环境中普遍存在，主要来源包括PFAS农药、氢氟碳化物制冷剂、污水处理和工业污染（图2）。尽管目前对TFA的生物毒性效应研究有限，考虑到其持久性和全球传播特性，正在引起全球多国的密切关注【4,5】。图2 杀虫剂、杀菌剂和药品中的碳键全氟甲基在环境条件下通过氧化裂解转化为TFA特色应用方案使用高效环保的超临界流体色谱（SFC）分离技术，结合超高灵敏度三重四级杆质谱检测器，岛津中国创新中心开发了包括TFA在内的五种超短链PFAS快速分析方法。与反相液相色谱不同，SFC可以充分保留仅有一到三个碳的超短链PFAS，有效降低基质的干扰（图3）。图3 SFC-MS/MS和LC-MS/MS分析超短链PFAS色谱对比图（1ng/mL标液）使用SFC-MS/MS对纯水配置的系列标准溶液进行分析，可得到良好线性和较低检测限（见表1），进一步，对不同地表水样品进行检测，结果发现，均检测到一定量TFA，使用内标法定量，分别为几百个到几千个ppt，说明TFA在城市水体都存在较为严重的污染（图4、图5）。图4 SFC-MS/MS分析地表水样品1中超短链PFAS图5 SFC-MS/MS分析地表水样品2中超短链PFAS表1 SFC-MS/MS分析水样中超短链PFAS线性和检出限总结采用超临界流体色谱串联三重四极杆质谱仪（SFC-MS/MS）建立超短链（C1&minus C3）全氟烷基化合物的快速分析方法。由于超临界流体色谱独特的分离选择性，使用SFC-MS/MS分析种类繁多的PFAS，可以得到与反相色谱截然不同的溶出顺序和出峰行为。SFC-MS/MS可作为反相液相色谱质谱联用技术一种有力补充，对超短链PFAS进行更准确定量。随着对PFAS及其降解产物（TFA等）认识的不断深入，全球各国需要加强对这些持久性化学品的监管和限制, 旨在减少PFAS污染，保护生态系统和人类健康。超临界流体色谱串联三重四极杆质谱仪（SFC-MS/MS）注解*：超临界流体色谱（SFC）：使用超临界流体作为流动相的色谱分离技术。以超临界流体CO2为流动相的SFC分离技术不仅高效而且节能环保，作为一种绿色分离技术在制药、食品和石油领域得到越来越广泛的应用。参考文献1. Guomao Zheng, Stephanie M. Eic, Amina Salamova. Elevated Levels of Ultrashort- and Short-Chain Perfluoroalkyl Acids in US Homes and People. Environ. Sci. Technol. 2023, 57, 42, 15782–15793.2. Isabelle J. N., Daniel H., Hanna L. W., Vassil V., Ulrich B., Karsten N., Marco S., Sarah E. H, Hans P. H. A., and Daniel Z., Ultra-Short-Chain PFASs in the Sources of German Drinking Water: Prevalent, Overlooked, Difficult to Remove, and Unregulated. Environ. Sci. Technol. 2022 56, 10, 6380-6390.3. 欧洲水体中的PFAS污染引发关注：塞纳河等河流中令人惊讶的三氟乙酸浓度.【微信公众号：新污染物监测与分析】4. Cahill, T. M. Increases in Trifluoroacetate Concentrations in Surface Waters over Two Decades. Environmental Science & Technology, 2022, 56,9428-9434.5. Thomas M. Cahill. Assessment of Potential Accumulation of Trifluoroacetate in Terminal Lakes. Environ. Sci. Technol. 2024, 58, 6, 2966–2972.本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。