電子特氣的“特”,就特在純凈度要求非常高,純度指的是主成分的含量越高越好
,潔凈度指的是雜質(zhì)的殘留量越低越好。對(duì)于90納米制程純度要求在5到6個(gè)N,
這里N指的是純度百分比中9的個(gè)數(shù)。同時(shí)雜質(zhì)要求小于10的負(fù)9次方,也就是十
億分之一。28納米甚至7納米、5納米制程對(duì)電子特氣的純度要求就更高了,金屬
元素要凈化到萬億分之一,相當(dāng)于20個(gè)標(biāo)準(zhǔn)游泳池的水里雜質(zhì)的量不能超過一滴
水的量。為什么要如此苛刻的純度呢?這是因?yàn)闃O微量的雜質(zhì)都有可能導(dǎo)致產(chǎn)品
出現(xiàn)重大缺陷,比如水分、氧氣等雜質(zhì)會(huì)導(dǎo)致氧化金屬和顆粒物,會(huì)導(dǎo)致短路以
及線路的損壞。從28納米到7納米,產(chǎn)品的金屬雜質(zhì)必須下降100倍,污染粒子的
體積必須縮小到4倍以下。隨著工藝制程發(fā)展到10納米以下,生產(chǎn)過程對(duì)于雜質(zhì)過
濾、潔凈度的要求也會(huì)越來越嚴(yán)格。
這么苛刻的要求導(dǎo)致電子特氣生產(chǎn)技術(shù)的門檻非常高,需要長(zhǎng)期的積累和研發(fā)投入
。同時(shí)生產(chǎn)過程要用到大量精密儀器設(shè)備,這是第一道難關(guān)。第二道難關(guān)是資質(zhì)壁
壘,電子特氣品質(zhì)對(duì)電氣產(chǎn)品性能影響大,一旦質(zhì)量出現(xiàn)問題下游客戶將損失巨大。
為保持氣體供應(yīng)的穩(wěn)定,客戶在與氣體供應(yīng)商建立合作關(guān)系以后,不會(huì)輕易地更換
氣體供應(yīng)商,如果想進(jìn)入就必須經(jīng)過嚴(yán)格的審查和認(rèn)證,這個(gè)周期一般要長(zhǎng)達(dá)2到3
年。由于發(fā)達(dá)國(guó)家電子信息產(chǎn)業(yè)的起步早,在技術(shù)、資金、人才等方面有先發(fā)優(yōu)勢(shì),
我國(guó)不得不長(zhǎng)期依賴進(jìn)口,85%以上的市場(chǎng)份額被美、法、德、日等國(guó)的企業(yè)所壟
斷,特別是超高純特氣更是幾乎全部依賴進(jìn)口,賣不賣、賣多少全憑他們說了算。
所以,我國(guó)必須盡快開發(fā)出關(guān)鍵電子特氣的國(guó)產(chǎn)化技術(shù)化解“卡脖子”的風(fēng)險(xiǎn),把國(guó)
民經(jīng)濟(jì)的安全命脈牢牢地掌握在自己手中。從技術(shù)層面而言,我國(guó)電子氣體行業(yè)需
要在以下幾個(gè)方面加以突破:一是凈化材料,氣體終端凈化器的核心材料,如凈化
用的催化劑、吸附劑和膜材料等;二是新產(chǎn)品、新技術(shù),電子特氣更新?lián)Q代快,新
產(chǎn)品的研發(fā)、混配技術(shù)跟不上國(guó)外的研發(fā)速度,國(guó)內(nèi)的三氟化氮和六氟化硫等電子
特氣產(chǎn)品,目前國(guó)際上已逐漸淘汰;三是設(shè)備方面,與高純氣體接觸的器材必須滿
足潔凈的標(biāo)準(zhǔn),否則釋放出來的微量雜質(zhì)就會(huì)污染電子氣體,生產(chǎn)用的容器、管道
閥門等目前還需要大量進(jìn)口,亟需我們盡快研發(fā);四是檢測(cè)技術(shù)方面,分析檢測(cè)是
品質(zhì)保證的關(guān)鍵,部分純度指標(biāo)檢測(cè)技術(shù)有一定的基礎(chǔ),但是在超痕量雜質(zhì)高精度
分析檢測(cè)技術(shù)以及一些專用的儀器方面與國(guó)外差距巨大。近年來,我國(guó)一些企業(yè)經(jīng)
過多年的自主研發(fā),部分電子特氣產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),并且通過了國(guó)際龍頭企業(yè)的
認(rèn)證,今后將會(huì)有更多的產(chǎn)品陸續(xù)進(jìn)入全球半導(dǎo)體的供應(yīng)鏈體系。