三氟化氮等產(chǎn)品等待發(fā)運(yùn)。中船特氣供圖
河北經(jīng)濟(jì)日報(bào)記者 劉朋朋
近日，邯鄲市肥鄉(xiāng)區(qū)，中船（邯鄲）派瑞特種氣體股份有限公司（以下簡稱“中船特氣”）的運(yùn)輸場地一派繁忙，管束式集裝箱整齊碼放，等待發(fā)運(yùn)。里面充裝的是一種特殊的氣體——電子特氣。
什么是電子特氣？
電子特氣是集成電路、顯示面板等行業(yè)的關(guān)鍵材料，被稱為“芯片血液”，光刻、刻蝕、成膜、清洗、摻雜、沉積……幾乎每一個工藝環(huán)節(jié)都離不開它。小到手機(jī)電腦的生產(chǎn)，大到高鐵火箭的制造，都有電子特氣的影子。
中船特氣打破國外技術(shù)壟斷，深耕電子特氣領(lǐng)域，目前拳頭產(chǎn)品高純?nèi)?、高純六氟化鎢產(chǎn)能位居世界前列。
純度再高一些 雜質(zhì)再少一點(diǎn)
在中船特氣的生產(chǎn)車間里，多種設(shè)備排列，管道縱橫交錯，聯(lián)結(jié)成網(wǎng)，高質(zhì)量的電子特氣正在源源不斷地生產(chǎn)，經(jīng)過純化之后，充裝進(jìn)瓶。
“集成電路制造涉及幾百道工序，工藝極其復(fù)雜，很多環(huán)節(jié)不能暴露在空氣中，需要搭配使用特定的電子特氣。”中船特氣研究院負(fù)責(zé)人說，三氟化氮的主要作用是清洗、刻蝕，去除晶圓上多余的物質(zhì)，創(chuàng)建微細(xì)的電路圖案。六氟化鎢能夠幫助在晶圓表面成膜，薄膜具有優(yōu)異的電性能和耐磨性，可為集成電路的各種功能提供保障。
電子特氣產(chǎn)品等待發(fā)運(yùn)。河北經(jīng)濟(jì)日報(bào)記者 劉朋朋 攝
電子特氣的質(zhì)量，在一定程度上決定了集成電路的性能、集成度和成品率。隨著我國集成電路、液晶顯示等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，尤其是高端芯片制造需求的增加，對電子特氣的純度和雜質(zhì)含量提出了越來越高的要求。
“目前我們已經(jīng)生產(chǎn)出99.9999%（6N）純度的電子特氣。”中船特氣研究院負(fù)責(zé)人表示，電子特氣的純度和凈度非常重要，一旦不達(dá)標(biāo)，輕則使得下游產(chǎn)品質(zhì)量不過關(guān)，重則擴(kuò)散污染，使整條產(chǎn)品線報(bào)廢。
向“智”升級 全流程質(zhì)量把控
如果說純度是電子特氣行業(yè)的入場門檻，那么穩(wěn)定性就是核心競爭力的持續(xù)保障。
走進(jìn)中船特氣中控室，長約10米、寬約3米的大屏幕讓人很是震撼，廠區(qū)生產(chǎn)運(yùn)營的全貌盡收眼底，監(jiān)控系統(tǒng)及報(bào)警系統(tǒng)等各項(xiàng)設(shè)備在遠(yuǎn)程系統(tǒng)的監(jiān)控與指揮下有條不紊地運(yùn)行。
工作人員正在調(diào)整設(shè)備參數(shù)。中船特氣供圖
“我們通過DCS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)工廠運(yùn)行實(shí)時、全程監(jiān)控。”中船特氣研究院負(fù)責(zé)人表示，不管是純度還是雜質(zhì)含量都是硬指標(biāo)，但還有一些軟指標(biāo)是不可或缺的，質(zhì)量保障體系尤為重要，充裝和運(yùn)輸也是非常重要的環(huán)節(jié)。
鋼瓶的鈍化處理就是其中之一，簡單來說，鈍化是指往鋼瓶里充入氣體，和鋼瓶發(fā)生反應(yīng)，在鋼瓶的表面形成一層保護(hù)膜。中船特氣研究院負(fù)責(zé)人說，充多少量、放置多長時間，具體是什么參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，這個過程都是一點(diǎn)一點(diǎn)摸索出來的。
除此之外，中船特氣還引進(jìn)多種自動化裝備，利用信息技術(shù)為工業(yè)生產(chǎn)賦能。從生產(chǎn)到充裝再到運(yùn)輸各個環(huán)節(jié)，中船特氣都建立了質(zhì)量保證體系，打造電子特氣智能化行業(yè)標(biāo)桿。
靠著過硬的產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定的質(zhì)量保障體系，目前中船特氣部分產(chǎn)品已進(jìn)入集成電路3nm 先進(jìn)制程節(jié)點(diǎn)供應(yīng)鏈。“朋友圈”覆蓋臺積電、鎧俠、美光、海力士、中芯國際、長江存儲、長鑫存儲等境內(nèi)外集成電路代表性企業(yè)，京東方、TCL科技、群創(chuàng)光電等顯示面板行業(yè)著名企業(yè)。
國產(chǎn)化替代加速 助力中國“造芯”
隨著消費(fèi)電子市場復(fù)蘇向好，我國集成電路、顯示面板等行業(yè)產(chǎn)能不斷釋放，加之國際形勢的紛繁復(fù)雜，電子特氣國產(chǎn)化進(jìn)程正在加速。
“集中電路產(chǎn)業(yè)中所需的電子特氣種類龐大，目前我們的產(chǎn)品品類有70余種，包括高純?nèi)?、高純六氟化鎢、高純氯化氫、高純氟化氫等。”中船特氣研究院負(fù)責(zé)人說，中船特氣以此為契機(jī)，推進(jìn)高純電子特氣產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，優(yōu)化完善產(chǎn)能布局。
在位于邯鄲市肥鄉(xiāng)區(qū)的年產(chǎn)150噸高純電子氣體項(xiàng)目現(xiàn)場，記者看到，項(xiàng)目建設(shè)正在進(jìn)行， “項(xiàng)目投產(chǎn)之后，我們的電子特氣產(chǎn)品將更加豐富，進(jìn)一步滿足客戶多樣化需求。”除此之外，中船特氣規(guī)劃部相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴記者，公司還在建設(shè)年產(chǎn)170噸高純電子氣體項(xiàng)目。
集成電路、顯示面板等下游產(chǎn)業(yè)具有技術(shù)革新頻繁、升級換代快速的特點(diǎn)，對電子特氣的品質(zhì)要求也越來越“苛刻”，并且產(chǎn)生了新產(chǎn)品的需求。這對生產(chǎn)企業(yè)來說，需要科技“厚度”的強(qiáng)力支撐。
記者翻看中船特氣定期報(bào)告時發(fā)現(xiàn)，公司近三年累計(jì)研發(fā)費(fèi)用投入超過4.4億元，其中2023年投入超1.6億元。截至2024年6月30日，中船特氣擁有專兼職研發(fā)人員169名，其中專職研發(fā)人員為109名，高級工程師44人，擁有境內(nèi)已獲得授權(quán)的發(fā)明專利167項(xiàng)、實(shí)用新型專利159項(xiàng)、國際專利3項(xiàng)。
“未來，我們將持續(xù)加強(qiáng)科技創(chuàng)新，不斷提升電子特氣的合成、純化、分析、充裝和綠色環(huán)保等技術(shù)，豐富產(chǎn)品品類，保障集成電路供應(yīng)鏈安全。”中船特氣首席技術(shù)官說，中船特氣致力于實(shí)現(xiàn)電子特氣空白產(chǎn)品國產(chǎn)化，未來將立足于電子特氣行業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展，著力推進(jìn)科技創(chuàng)新工作，加快培育形成新質(zhì)生產(chǎn)力，打造世界一流企業(yè)。
