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专研专注 华特股份引领电子特气行业新发展

电子特气是半导体元器件制造的基础材料,在微电子、光电子器件生产过程中,从芯片的生产到最后器件的封装,几乎每一步、每一个环节都离不开电子特气。在一些敏感领域,如航空航天、军事工业等方面,也都需要大量用电子气体制造的高质量电子元器件,但我国半导体产业链的上半截大多靠跨国企业提供电子气体。随着国产技术的不断提升,以华特股份为代表的国内气体公司通过多年持续的研发和投入,不断追赶,在部分电子特气细分领域实现了进口替代。

除此之外,在气体配套设备制造、工程施工安装方面,华特气体通过不断研发创新,根据客户需要设计生产汽化器、低温液体泵以及承接气体配套工程施工、安装等一体化解决方案。华特气体研发的低温液体罐,也替代了美国的同类产品。

不断创新 突破市场垄断

“电子特种气体,像高纯六氟乙烷,过去基本上100%都是美国、日本等外资企业的天下,以前售价很高。通过不断专研创新,华特的产品出来后,品质不输过外企,价格还比外企便宜,服务也比外企好,迫使市场把价格下调了一半左右。当前,华特气体的高纯六氟乙烷国内市场占有率约为50%,虽然气体占芯片生产的成本比例不高,但却解决了被外资企业“卡脖子”的情况。

2011年,日本福岛核电站发生事故,很多日本气体企业因此停产,国内多家半导体集成电路制造商就因此停产,损失巨大。为此,2012年,我国将8寸及8寸以上超大规模集成电路所需气体国产化项目列为国家重点战略项目,华特气体成为国内第二家参与这个计划的民营企业。2013年开始,广东省发改委制定计划,拟发展新一代柔性、透明、可穿戴的显示屏,其涉及的所有气体也都由华特气体研发。2014年,进口半导体芯片2580多亿美金,超过石油的进口,变成进口单项最多的产品。所以,国家工信部又成立了一个大基金,第一批拿出1300多亿元,专门扶持半导体集成电路研发生产,华特气体也参与其中。

提到电子特气,以手机生产为例,一部手机的生产要用到五六十种气体。例如,手机的按键和摄像头都是蓝宝石做的,做的过程中要用到三氯化硼;手机的边框是镁合金压铸,看上去致密且有光泽,因为它压铸的过程中使用了一种叫六氟化硫的气体;手机显示屏的原材料是零点几毫米厚的玻璃,多种气体在其表面反应、处理,才让它具备了显示的功能。

半导体芯片,也叫集成电路,是包括手机在内的智能设备的“大脑”。手机芯片上线槽的宽度是7纳米,是头发丝的几十万分之一。这种线槽显然不可能通过机械加工完成,实际上全部都是用气体加工。华特股份就生产一种叫‘光刻’的气体,产生激光,对半导体芯片的表面进行加工,形成线槽。”

精益求精 只为纯度再提高0.099%

在华特气体的一系列产品中, 有一款产品获得过国字号荣誉叫“高纯六氟乙烷”,其纯度为99.999%,所有8寸及8寸以上半导体集成电路的生产都必须使用这种气体。六氟乙烷此前的纯度是99.9%,为了将其纯度提高0.099%,并稳定在“5个9”的纯度,华特气体总经理傅铸红先生带着研发小组潜心钻研了两年多。

当时,研发生产高纯六氟乙烷的难点有两个,“一是提纯,要去除气体中的水、二氧化碳等各种杂质,太困难了;二是提纯后要保证品质稳定,产品生产出来后要储存、运输等,稍有不慎,纯度立马下降,这是国际性难题。”华特气体研究团队通过使用低温精馏、分子筛等技术,反复试验、查找漏洞、改进方案,华特气体将六氟乙烷提纯到99.999%。在研发高纯六氟乙烷的过程中,大的方案调整不下五六次,而小修小改“无法统计”。为保证气体纯度不改变,华特气体还对储存六氟乙烷的钢瓶内壁进行抛光、粗磨、精磨,使内壁光洁度表面凸起不超过0.1微米,然后用特制的溶液清洗内壁,再加热、抽真空,最终突破了技术难题。


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