背景介绍
电子化学品是半导体、显示面板、光伏等电子工业的核心配套材料，被誉为芯片产业的“生长激素”，广泛应用于晶圆清洗、蚀刻、光刻、沉积等关键制程。电子化学品的纯度和杂质含量直接影响芯片产品性能。目前电子化学品国际标准主要由国际半导体产业协会（SEMI）主导，我国高度重视电子化学品的国产化和标准化，通过自主创新逐步打破国外垄断。未来，随着AI、新能源汽车等需求激增，电子级化学品行业需加速技术升级、国际标准对接、绿色化转型和结果的计量溯源性，以增强全球竞争力。
文章亮点
1. 系统梳理了电子化学品在半导体制造等领域的应用需求，全面分析了国际电子化学品标准化体系发展现状及我国标准化建设进展；
2. 重点阐述了电子级高纯溶剂标准物质的研制方法及量值溯源关键技术，包括多级纯化工艺和量值溯源计量研究；
3. 研究成果为推进电子化学品国产化进程、保障半导体产业链安全稳定、服务国家高质量发展战略提供了重要技术支撑和标准化参考。
内容介绍
1 电子化学品应用及需求
1.1 芯片：未来所有产业的核心
半导体（也称为“微芯片”）是一种具有独特电学特性的固体材料，其导电性能介于导体与绝缘体之间，并可通过掺杂等手段精确调控其载流子浓度和导电特性。半导体有3种类型：分立器件、集成电路（IC）、光电器件；分立半导体只有一个晶体管。集成电路包含多个晶体管。集成电路是最常见的微芯片，通常被称为“半导体”的技术。令人印象深刻的是这些微小尺寸的芯片设备可执行复杂的科学功能。
1.2 电子化学品应用
光刻工艺作为半导体制造中的核心环节，其技术复杂度和工艺精度直接决定了芯片的集成度与性能表现。该工艺主要包含晶圆表面预处理、旋涂光刻胶、精准对准曝光、边缘显影去胶（EBR）、软烘烤、选择性曝光、后烘烤、化学显影、硬烘烤以及最终的封装测试等关键流程[19,20]。
1.3 电子化学品需求
电子化学品等配套高端试剂是芯片产业的“生长激素”。
电子化学品：利用化学反应，工艺将电路图形转移到基片上图形的转移介质，主要组成包括聚合物、溶剂、光敏剂、添加剂等[23-25]。
2 国内外电子化学品标准化现状简介
2.1 SEMI标准
国际半导体产业协会（SEMI）主要致力于全球微电子、半导体及太阳能光电产业整体发展，投入世界各大主要科技领域，在包括中国台湾(新竹)和上海、北京等全球范围有14个办公室。SEMI主要活动包含举办会展、推动国际标准、公共政策、市场研究以及产业环境、健康与安全(EHS)等。
2.2 我国电子化学品标准化概况
国务院《国家集成电路产业发展推进纲要》突破集成电路关键装备和材料。开发电子化学品等关键材料、加快产业化进程、增强产业配套能力。
3 电子级溶剂标准物质研制及溯源性研究
本课题组主要研究领域为高纯试剂分离与检测、标准物质的制备、高纯试剂标准研制等。发明了多项制约高纯试剂发展的关键技术和短板技术，获授权专利17项，研制了17个高纯试剂标准物质，其中高纯试剂代表性授权专利包括一种质谱级乙腈的制备方法其装置(ZL201110333377.5)[32]，高纯乙腈及其制备方法和装置(ZL201410313653.5)[33]，一种农残级正己烷的纯化制备方法(ZL201010617923.3)[34]，一种农残级乙酸乙酯的制备方法(ZL20091016 052.X)[35]，一种农残级丙酮的制备方法(ZL200910163053.4)[36]以及 一种电子级乙腈的制备方法（ZL201610603274.9）[37]；开展了高纯溶剂痕量杂质关键技术研究，对其中的痕量结构相似组分杂质等系统方法研究，围绕实验用仪器分析用高纯水、色谱流动相、农残级试剂、质谱级试剂以及电子级试剂等科研用高纯试剂，负责制定了GB/T 30301-2013《高纯试剂试验方法通则》，GB/T 32263-2015《高纯化合物农残分析用化合物的测定气相色谱-电子捕获检测器(ECD)法》，GB/T 33087-2016 《仪器分析用高纯水规格及试验方法》，HG/T 4745-2014《化学试剂高效液相色谱淋洗液乙酸乙酯》，HG/T 4746-2014《农药残留检测用试剂丙酮》，HG/T 4747-2014《农药残留检测用试剂正己烷》等国家及行业标准；研制了系列高纯溶剂标准物质，如GBW06115丙酮纯度标准物质、GBW06113乙腈纯度标准物质、GBW06116正己烷纯度标准物质、GBW06112乙醇纯度标准物质、GBW06111甲醇纯度标准物质、GBW06114乙酸乙酯纯度标准物质、GBW06121-131系列高纯溶剂标准物质。
4 结论
高纯溶剂在半导体产业中有着广泛应用，电子级溶剂广泛应用于微电子、光电子湿法工艺制程中，是显示面板、半导体、太阳能电池等设备制造中不可缺少的原料，选择合适的电子级溶剂对产品质量至关重要。
随着我国在高性能芯片、新一代信息技术等领域重大战略的实施，有机电子化学品作为支撑该领域发展的重要基础材料，迎来了发展的黄金期。有机湿电子化学品广泛用于超大规模集成电路、半导体及显示面板清洗、光刻胶配套试剂等领域。有机湿电子化学品种类众多、并在半导体制程中存在大量复配应用，市场需求量巨大。目前我国企业仅能生产达到国际国际半导体产业协会（SEMI）G3标准的产品，而发展OLED显示和高性能芯片所需的G4（SEMI分级）和G5产品，均被国外企业所垄断。为适应我国半导体产业的飞速发展，开发具有完全自主知识产权的湿电子化学品技术体系已迫在眉睫。
通讯作者介绍
全灿
个人简介
中国计量科学研究院研究员、室主任，天津大学化学工艺博士，瑞典乌普萨拉大学博士后，美国斯坦福大学访问学者。现任全国化学标准化技术委员会（TC63）副秘书长、TC118石油化工分委会副秘书长，曾任国际计量局（BIPM）有机工作组中国联络人。获国家科技进步二等奖1项、省部级奖13项，主持研制有机纯度标准物质40余项，发表论文110余篇，制定国家标准10项。
主要研究方向
电子级等高纯溶剂分离纯化；有机纯度标准物质研制；标准化研究
近五年代表作
1.全灿,杨菡,张伟,黄挺,何雅娟,李红梅，一种采用定量核磁共振氢谱准确测量易挥发性物质纯度的方法:ZL201810536011.X[P]. 2021-06-22
2.全灿.高纯溶剂应用及行业高质量发展展望[J]. 化学试剂,2024,46(1):1-7.
3.孙余娟,孙永跃,李蔚,全灿*. 磺胺甲基嘧啶纯度定值研究[J]. 化学试剂,2021，43(4):499-504
4.王萌玉,全灿,孙永跃,等. 氢定量核磁共振法测定金丝桃苷标准物质纯度[J]. 化学试剂,2020,42(4):425-429.
5.全灿(6/20)，GB/T 9008-2024 液相色谱法术语标准，质检出版社
