按:本文試對近期關注度很高的六氟化鎢進行詳細介紹,提供更多專業(yè)資訊以饗讀者。請各位專家多多指教,有興趣請到評論區(qū)聊聊。

六氟化鎢結構圖
什麼是六氟化鎢(WF?)?
六氟化鎢(化學式WF?,英文名稱:Tungsten hexafluoride)是一種無機化合物,是鎢的一種重要高價氟化物。在常溫常壓下為無色、具有強腐蝕性和劇毒性的氣體。其電子級純度通常要求達到6N(99.9999%)以上,主要通過金屬鎢與氟氣直接反應並經多級純化工藝制得。六氟化鎢在工業(yè)、電子、化學等領域都有非常關鍵的應用,尤其在半導體製造中,六氟化鎢主要作為化學氣相沉積(CVD)工藝的關鍵前驅體,在高溫條件下分解並在晶圓表面沉積金屬鎢薄膜,廣泛應用于互連線、柵極和阻擋層的製備。此外,在顯示面板製造和光纖通信領域也有重要應用。

六氟化鎢圖片
新聞導讀:SK Specialty 六氟化鎢漲價
據多家媒體綜合報導(10月下旬),包括韓國SK Specialty在內的多家日韓六氟化鎢(WF?)供應商已向三星、SK海力士等半導體廠發(fā)出通知,計畫自2026年起將WF?產品單價上調70%–90%。報導指出,此輪漲價主要由鎢原料價格攀升與全球高純氣體產能偏緊共同推動,供應商表示需以更高報價轉嫁成本壓力。部分記載稱受通知企業(yè)還包括DB HiTek、Magnachip等代工/晶圓廠。
業(yè)界反應方面,晶片廠正評估漲價對加工成本與長期採購條款的影響,若漲幅落地,存量訂單與器件成本或出現傳導效應。這一事態(tài)將成為近期半導體供應鏈成本波動中的重要變數,也非常值得我們高度關注日韓在我國具有絕對優(yōu)勢資源的鎢製品領域反向鉗制我國高新技術產業(yè)的舉動。據瞭解,早在2010年前後,我國鎢業(yè)界就進行了成功的實驗,但並未投入工業(yè)化生產;目前我國僅有中船特氣、昊華科技等企業(yè)擁有電子級六氟化鎢生產技術,中船特氣作為國內產能領先的廠商有年2000噸產能。這一時間充分說明了我國高端鎢製品製造領域的又一短板,很值得行業(yè)反思。
一、六氟化鎢的基本資訊

六氟化鎢基本資訊表

六氟化鎢結構圖
二、六氟化鎢的結構與化學性質
1. 六氟化鎢的分子結構
六氟化鎢是八面體結構(octahedral geometry),屬於Oh對稱性。
中心原子鎢處於+6氧化態(tài),周圍被6個氟原子等距包圍。
六氟化鎢的分子中鍵角均為90°。
W–F鍵具有較強的極性和共價性混合特徵,鍵能高,化學穩(wěn)定性強。
2. 六氟化鎢的物理性質
六氟化鎢在常溫下為氣體,極易揮發(fā)。
易吸濕,與空氣中水蒸氣反應生成氟化氫(HF)和氧氟化鎢(如WO?F?、WO?等)。
六氟化鎢能溶於多種非極性溶劑(如CCl?),但與水反應劇烈。
3. 六氟化鎢的化學性質
WF? 是一種強氧化性和強氟化性物質。
主要化學反應包括:
(1)與水反應(極劇烈):
WF? + 3H?O = WO? + 6HF
生成氧化鎢(WO?)和氟化氫(HF)。
(2)與金屬反應(在高溫下生成氟化金屬與金屬鎢):
3Mg + WF? = 3MgF? + W
這是一種典型的化學氣相沉積反應(CVD),用於沉積純鎢薄膜。
(3)與還原劑反應:
可被氫氣、氨氣、矽烷(SiH?)、硼烷(B?H?)等還原生成金屬鎢。
WF? + 3H? = W + 6HF

六氟化鎢基本物化特性
三、六氟化鎢的製備方法
工業(yè)上常用的製備六氟化鎢的途徑有以下兩種。
1. 由金屬鎢與氟氣反應制得六氟化鎢
W + 3F? → WF?
該反應在300–400°C下進行,是工業(yè)上最常用的製備方法。反應需在鎳、銅或Monel合金裝置中進行,以防設備被腐蝕。
2. 由三氧化鎢與氟化氫反應制取六氟化鎢
WO? + 6HF → WF? + 3H?O
此法反應溫度較高(約600°C),反應氣氛需嚴格控制以避免生成含氧副產物。

六氟化鎢金屬雜質技術指標表

六氟化鎢的CVD樣品
四、六氟化鎢的主要用途
1. 半導體製造是六氟化鎢的最重要用途
在化學氣相沉積(CVD)工藝中,WF? 被用作鎢薄膜的前驅體。
反應:WF? + 3H? → W + 6HF
所得鎢膜用於積體電路(IC)金屬化層、接觸孔、通孔填充等。
優(yōu)點:沉積速度快,成膜緻密、導電性高。

六氟化鎢與氫氣的反應
2. 六氟化鎢表面冶金與防護塗層
六氟化鎢通過高溫分解或還原可在金屬表面形成鎢層,提高耐磨性、耐高溫性。

部分六氟化鎢的PVD鎢管、金屬鎢毛細管
3. 六氟化鎢的其他化學用途
用作氟化劑或合成其他鎢的氟化物、氧氟化物的中間體。
在等離子體化學、離子束沉積等高端工藝中作為前驅物。

全球主要的六氟化鎢生產企業(yè)匯總表
五、六氟化鎢的安全性與毒性
1. 六氟化鎢的危險特性
WF?是強腐蝕性、有毒氣體。
與水、濕空氣反應生成氟化氫(HF),具有強烈的刺激性和腐蝕性。
吸入會導致呼吸道灼傷、水腫、咳嗽、窒息等。
與金屬粉末、可燃物接觸可能引起燃燒或爆炸。
2. 六氟化鎢的儲存與運輸
必須儲存在乾燥、密封、耐腐蝕的高壓鋼瓶中。
運輸過程中要避免碰撞、受熱及潮濕環(huán)境。
通常採用鎳或不銹鋼(316L)內襯容器。
3. 六氟化鎢的洩漏處理
應立即疏散人員,佩戴防毒面具與防化服。
洩漏區(qū)域用鹼性溶液(如NaOH或Ca(OH)?溶液)噴淋吸收。
4. 六氟化鎢的環(huán)境與健康影響
WF?不易在環(huán)境中長期存在,會迅速與空氣中水分反應生成WO?和HF。
主要風險來自其腐蝕性與急性吸入毒性。
不屬於溫室氣體,但其製備和使用過程中若洩漏HF會造成酸性污染。
六、結語和附錄
結語:
六氟化鎢(WF?, Tungsten hexafluoride)在高科技工業(yè),尤其是半導體製造中極其重要,是電子工業(yè)中不可替代的關鍵材料氣體之一。我國坐擁鎢產業(yè)鏈絕對的資源優(yōu)勢,但產業(yè)鏈高端產品,如高純度鎢製品、高性能合金製品等尚有很大差距,這也正是我國鎢產業(yè)需要努力創(chuàng)新的方向。
附錄:
GB/T 32386-2015 電子工業(yè)用氣體 六氟化鎢Gases for electronic industry—Tungsten hexafluoride 現行國家標準
20243664-T-469 電子氣體 六氟化鎢 Electronic gas—Tungsten hexaflourid 國標計畫,正在審查
六氟化鎢WF6化學品安全技術說明書(MSDS)





