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  • 技术&探索
  • 2021.08.28
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金宏气体:自主打造合作平台 细处施力优化产品

【内容摘要】 一枚芯片的生产要经过500多道工序,包括薄膜生长、刻蚀、沉积等多种工艺。在众多工序中,有一种原材料在保证集成电路性能、集... [详细]

  一枚芯片的生产要经过500多道工序,包括薄膜生长、刻蚀、沉积等多种工艺。在众多工序中,有一种原材料在保证集成电路性能、集成度、成品率方面发挥着重要作用,这就是特种气体。用于集成电路的特种气体包括SiH4、PH3、AsH3、B2H6等,它们在延伸、离子注进、掺和、洗涤、遮掩膜形成过程中发挥着重要作用。

  在集成电路生产环节中,使用到的特种气体有100种左右,其中核心工段所使用到的气体有30种左右。由于电子气体在集成电路生产中需求量大、需求种类多,被称为电子工业的“血液”。与此同时,集成电路生产对特种气体纯度也提出了更高的要求。每一种杂质超标都将导致质量严重缺陷,不合格气体的扩散甚至会导致整个生产线被污染。由此,集成电路生产商对气体纯度提出了非常高的要求。

  我国特种气体在技术、工艺、设备等多方面与世界先进水平存在差距,这使得我国目前能够提供的特种气体纯度较低,种类覆盖还不够全面。根据中国工业气体工业协会统计,目前集成电路生产所需的特种气体,我国仅能生产约20%的品种,其余依赖进口。林德集团、液化空气、空气化工、太阳日酸等几大外资气体企业凭借自身技术优势,占据了全球85%以上的市场份额,留给其他公司的市场空间很小。

  在众多期望与外资厂商抢夺市场的特种气体厂商中,苏州金宏气体股份有限公司(以下简称金宏气体)便是其中的一家。自1999年成立以来,金宏便布局了与集成电路相关的特种气体产品线,客户主要面向长三角集成电路企业。2019年,金宏气体达成了与中芯国际、海力士的战略合作,即将面向海力士的超纯氨供货。这意味着我国特种气体企业正在逐步实现集成电路相关特种气体产品的本土化生产。

  要实现特种气体的本土化生产,保证气体纯度和保证高技术人才供应是国有企业必须解决的两大问题。对于这两大难题的解决,金宏气体给出了自己的解决方案。

  小处着手,提升气体纯度

  如何保证客户满意,这是每一个期望拓展市场的企业都必须回答的问题。集成电路特种气体行业,客户对原材料供应商有1~2年基核期,即供应商需要在限定的时间内使产品的纯度、良率达到规定要求。金宏气体实现了99.9999999%纯度超纯氨(7N级超纯氨)的生产,这一纯度完全能够满足客户对超纯氨的纯度需求。然而出厂时7N级的超纯氨在运输到客户车间之后再次进行检测的时候,却发现了纯度下降的问题。超纯氨中被发现混入了其他类型的气体,由此,该产品便无法通过客户的核查。

  为了解决这一问题,金宏气体对所有的运输罐进行了检查,对所有运输钢瓶进行抽真空清洁操作,经过三四个月的调整,解决了运输过程中的气体纯度下降问题。7N级超纯氨顺利研发投入生产,意味着我国在该领域实现了超纯气体的本土化、产业化。

  高校深度合作,重视发明专利

  近几年,金宏气体重视高校合作,与浙江大学、南京大学、苏州大学等建立了合作支持机制,高校教授来到制气现场,与金宏气体的工程师就产品设计、工艺制程等事项进行现场交流,并给出解决方案。通过这种外聘嘉宾的合作方式,金宏将高校“智囊团”引进到企业,实现了产研深度融合。

  金宏气体还与高校进行联合研发,促使新产品生产周期被大大缩短。在2008至2010年几年间,全国专利品类中并没有气体专利。金宏气体在发展过程中发现了浙江大学一名学生获得了气体的专利发明,而这刚好是金宏在制备高纯度特种气体过程中所需要的的技术。于是,金宏气体便购买了这一发明专利5年使用权。为了更好地实现该技术成果落实到产品上,金宏气体联系了该技术的发明人,由专利发明人与金宏气体的工程师一同从事技术成果的产品化研发工作。在产品研发完成后,金宏气体与浙江大学的参与人员共同进行技术成果申报。这样一来,既激发了研究机构成果产品转化的热情,又缩短了公司产品研发周期,同时保障了产品知识产权,实现了知识成果产业转化。

  当前,金宏气体已经形成了相对稳定的产品储备与更新循环链条。金宏气体当前具备253人规模的研发团队,有20多种特种气体储备产品。金宏气体的产品策略是,每年保证3款新产品投入研发,有3款产品处于测试阶段,并推出3款产品面世。由此便形成了推新产品的良性循环。按照金宏气体的发展规划,未来5年将会推出15个本土气体产品。

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