三氟化氯

三氟化氯性质、用途与生产工艺

概述

三氟化氯（ClF3）因其独有的化学结构，化学活性倾向于氟却比氟温和许多，而比氟碳化合物更为环保，它的GWP值为零，被视为理想的LPCVD清洗气体，日本关东化学、中央旭硝子、岩谷产业早在2010年就已规模化生产出高纯ClF3产品。由于ClF3化学性质过于活泼，其安全性仍然存在一些争议。我国ClF3尚未见产业化报道，中船重工718所曾在2014年申请三氟化氯制备技术专利。

理化性质

三氟化氯（ClF3）是一种很强氧化剂和氟化剂。它能大多数有机和无机材料甚至塑料反应，可以使许多材料不接触火源就燃烧。这些反应通常很剧烈，在某些情况下甚至会爆炸。
它与一些金属反应生成氯化物和氟化物，与磷反应生成三氯化磷和五氟化磷，而与硫反应生成二氯化硫和四氟化硫。ClF3也与水剧烈反应，水解产生有毒物质，例如氟化氢。H2S在室温下与ClF3混合就会爆炸。

能够超越氧气的氧化能力导致对含氧材料的腐蚀性，这些材料通常被认为不可燃的。
在一工业意外中，900 kg的ClF3泄漏把自身烧通30厘米的混凝土和90厘米的砾石。任何和三氟化氯接触的设备，必须仔细挑选和清洁，因为任何污染可以点燃接触物。
三氟化氯平时是装在金属容器里面的，这几乎算是唯一能暂时控制它的方法了，只要预先经过处理形成了金属氟化物保护层，它在一些常见金属制成的容器里面还可以保持安稳。
因为三氟化氯活泼的化学性质，任何接触它的设备都必须经过仔细的清洁以及保证气密性。不幸中的万幸，它会立刻和容器内壁反应生成不再参与反应的氟化物，从而我们可以方便地贮存。

用途

三氟化氯（CIF3）是一种用于清洗化学气相沉积腔室及其管道清洗的重要的电子特气。与其他含氟气体（如NF3、C2F6和CF4）不同，三氟化氯在室温下就能够与半导体材料进行反应，因此它可以清洗冷壁CVD腔室。用三氟化氯进行清洗是一种化学刻蚀过程，腔室的热量足以使其分解并与半导体材料反应，不存在等离子体那样的高能离子轰击过程，对设备的损坏可以降低到最低限度。相比等离子裂解制氟工艺，三氟化氯清洗工艺简单而高效，且清洗效果更好。

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