中国电子气体的现状

来源：中为咨询www.zwzyzx.com 【日期：2016-10-18 14:37:34】【打印】【关闭】

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在微电子、光电子器件生产过程中，从个芯片生长到最后器件的封装，几乎每一步、每一个环节都离不开电子气体，因此电子气体被称为半导体材料的“粮食”和“源”。电子气体成本占IC材料总成本的5%-6%，虽然看似占比不大，但是很大程度上决定了半导体器件性能的好坏。分析报告电子气体纯度每提高一个数量级，都会极大地推动半导体器件质的飞跃。正因如此，发达国家都在积极发展具有自主知识产权的电子化学气体，并且取得了明显的效果，由于电子气体质量决定着IC技术的发展，而半导体器件广泛地应用于民用和军工领域，因此有关电子气体的生产、净化、包装、分析等在国际上多属于、高度保密的技术。

特种气体生产是一个系统工程，涉及到气体的深度提纯技术、痕量杂质分析检测技术、气瓶的内表面处理技术、有毒尾气的解毒处理技术等。电子气体技术无法攻克的原因有很多：

一是深度提纯技术难度较大。据浙江大学半导体材料研究所研究员介绍，以硅烷为例，将其纯度由4N提纯到6N中间有漫长的道路，除了要解决普通气态杂质的纯化问题，还要将金属元素净化到10-9级和10-12级，为此要开发新的工艺或新的吸附剂、催化剂。

二是包装盒储运跟不上。超高纯气体的生产和应用都要求使用高质量地气体包装储运容器、相应的气体输送管线、阀门和接口，以避免二次污染的发生。国际知名的气体公司均独立开发了适用于当代电子气体包装储运的气瓶和气瓶处理技术。国内在这方面尚未进行过系统研究开发工作，与国外差距甚大。

三是分析检验观念落后。国外已研发出系统完整的分析测试方法和现场分析仪器，对电子气体中危害较大的杂质组分、颗粒以及金属离子等退出了多种分析仪器。而我国在“产品是生产出来的，不是检测出来的”这一指导思想下，对电子气体生产应用领域分析检测技术的研究开发工作不够重视。目前国内的分析测试技术水平尚不能与国际接轨。

据不完全统计，国内目前能提供的主要的电子气体纯度如下表所示：

国内主要电子气体纯度

从技术层面看，国内有些企业已经基本具备了生产高纯电子气体的能力，却无法进入集成电路等领域的主要原因有三点：

一是本土电子气体的生产和供应商规模较小，不能够为用户提供全方位的服务，和国际巨头相比，国内供应商总的来说体量较小，目前大多通过低价竞争的方式占领一点市场份额，本土供应商之间竞争激烈，从而导致价格快速下滑，利润很薄，甚至亏损。

二是电子气体特别是高纯电子气体是影响电子器件的可靠性和成品率的重要因素。随着电子信息技术的飞速发展，对电子气体的质量稳定性要求也越来越苛刻。如果一种电子气体产品在集成电路制造工艺中通过验证，这样的纯度和质量要求就被锁定了。芯片制造商不希望看到产品的质量有任何变化，即使是纯度的进一步提高也可能产生意想不到的问题。所以电子材料生产过程的任何改变，包括更换原材料供应商，生产工艺的变动等，都必须即使通知芯片制造商，根据情况决定是否重新进行验证。国内企业生产的电子气体发生过多次质量事故问题，影响了芯片制造商对本土电子产品的信任度。

三是国内电子气体产品的包装、储运未能和现代电子工业的要求接轨。为了节省成本，低价竞争，在包装、储运等方面降低要求，出过种种问题。

目前国家开展了02专项“高纯电子气体研发及产业化”，由中船重工第七一八研究所将组织江苏南大光电、中昊光明化工、洛阳黎明化工、佛山华特气体和大连科利德等单位，共同研究开发集成电制造工艺用特种气体制备关键共性技术，开发IC制造过程离子注入、扩散、刻蚀等关键工艺用电子气体和源产品，形成批量生产。

尽管有了02专项的支持，要真正的实现电子气体的大规模本土化，摆脱对进口材料的依赖依然任重道远。一方面电子气体企业必须在尊重市场经济规律的前提下实现兼并重组，减少恶性竞争和重复投资的浪费，优化资源的使用，提升企业的创新能力。企业还要更新理念，引进6西格玛等先进质量管理体系，配备了解IC制造等电子工业工业制造的应用工程师，提供配套支持和全方位的服务。另一方面，国家应该在资金投放和税收政策等方面，积极的引导兼并/重组，帮助强的企业变得更大更强，让弱的企业，管理能力差的企业融入强的企业或自然地退出市场。通过政策激励，充分引导社会上的资金参与电子气体产业建设，帮助企业做大做强。相信中国一定能够在5-10年内形成一到两家大型的，专业全面提供配套产品和全方位服务的，国内国际知名品牌的电子气体材料企业。

02专项电子特气课题