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      電子氣體產業發展的思考

      電子氣體產業發展的思考

      來源:
      2014/09/01
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      說明: http://www.ytjdjzjx.com/u/cms/www/201409/021010449sag.PNG

        一、電子氣體在現代電子工業的應用

        現代電子工業已經成為支撐國民經濟可持續發展和保障國家戰略安全的核心工業體系。以超大規模集成電路、固體半導體照明等為代表的電子工業的發展改變了人類的生產、生活和思維方式,極大地促進了人類社會文明的進步,同時也極大推動了全球經濟的可持續增長。集成電路技術的發展水平和產業規模已經成為衡量一個國家整體技術水平,現代化程度和經濟實力的重要標志。

        電子氣體是集成電路、固體半導體照明等電子產業的最基本材料,被稱為半導體產業的糧食、血液。在微電子、光電子等器件生產過程中,有外延、成膜、摻雜、蝕刻、清洗、封裝等諸多工序,幾乎每一步、每一個環節都離不開電子氣體。除此以外電子氣體還廣泛的應用于太陽能工業、顯示屏制造、國防、軍事、航空、航天事業等。

        二、電子氣體市場和產業現狀

        目前世界半導體工業中心正呈現向中國快速轉移的趨勢。因此中國對電子氣體的需求也呈現大幅增長的趨勢。全球電子氣體市場約30億美元,中國大陸市場規模約30多億人民幣。

        中國電子氣體產業處于起步期。國內從事高純電子氣體生產的企業主要有中國船舶重工集團公司第七一八研究所、黎明化工研究設計院有限責任公司、佛山市華特氣體有限公司、綠菱氣體(天津)有限公司、中昊光明化工研究設計院有限公司、大連保稅區科利德化工科技有限公司、北京華宇同方化工科技開發有限公司、光明化工研究設計院杭州特種材料部、保定市華宇新型電子材料有限公司、蘇州金宏氣體股份有限公司等十幾家企業。盡管國內電子氣體產業最近幾年取得了長足的發展,目前生產的產品尚不能全面滿足相關電子產品的需要,而且生產能力較小,或者只能用于制造低規格的產品,特別是極大規模集成電路所用的6N級以上純度的氣體還主要依靠進口來解決。

        國內電子氣體市場主要被幾大跨國氣體公司壟斷,如法國液化空氣、普萊克斯、美國空氣化工、林德、大陽日酸等。隨著電子產業國際化競爭日益加劇,依賴進口高純電子氣體生產微電子和光電子器件的產品,正面臨著嚴峻的市場考驗。此外,電子氣體多為易燃、易爆、劇毒,屬于控制范疇,進口非常麻煩,運輸周期較長,這嚴重制約國內光電子、微電子的健康穩定發展。另外電子氣體作為核心關鍵原材料廣泛地應用在國防軍工領域,因此歐美等發達國家和地區將一些高純電子氣體,如磷烷、砷烷等,列為敏感戰略物資,對中國實行技術封鎖,實施禁運,嚴重地影響了國防、軍工、航空、航天事業的發展。因此,中國微電子工業一直渴望開展電子氣體的研究與生產,以解決微電子生產的“源”問題,從根本上解除微電子制造業的后顧之憂,打通兆位級集成電路和ULSI級集成電路發展的“瓶頸”問題。

        三、電子氣體產業發展的思考

        從技術層面來看,國內企業已經基本具備了生產高純電子氣體的能力。國內電子氣體的生產商不能進入集成電路等領域的主要原因有以下三點:

        第一點:本土電子氣體的生產和供應商規模較小,不能夠為用戶提供全方位的服務。和國際巨頭公司相比,國內供應商總的來說體量較小,目前大多通過低價競爭的方式想占領一點市場份額,本土供應商之間競爭激烈,從而導致價格快速下滑,利潤很薄,甚至虧損。缺少資金提升創新能力,缺少資源為用戶提供全方位的服務。

        第二點:質量穩定性問題。電子氣體,特別是高純電子氣體影響電子器件的可靠性和成品率的重要因素。隨著電子信息技術的飛速發展,對電子氣體的純度要求也越來越高,經常需要6N級(99.9999%)及以上的純度,對電子氣體的質量穩定性要求也越來越苛刻。舉一個例子,如果一種電子氣體產品,在集成電路制造工藝中通過驗證,這樣的純度和質量要求就被鎖定了。芯片制造商不希望看到產品的質量有任何變化,即使是純度的進一步提高也可能產生意想不到的問題。所以電子材料生產過程的任何改變,包括更換原料供應商,生產工藝的變動等,都必須及時通知芯片制造商,根據情況決定是否重新進行驗證。國內企業生產的電子氣體發生過多次質量事故問題,影響了芯片制造商對本土電子產品的信任度。

        第三點:國內電子氣體產品的包裝、儲運未能和現代電子工業的要求接軌。為了節省成本,低價競爭,在包裝、儲運等方面降低要求,出現過種種問題。

        為了促進國內電子氣體產業的創新和產業化能力,國家02專項于2013年啟動“高純電子氣體研發與產業化”項目,開發IC制造用關鍵高純電子氣體,提高本土電子氣體的市場自給率。中國船舶重工集團公司第七一八研究所和江蘇南大光電材料股份有限公司等六家單位共同承擔了該項目,研發和產業化包括三氟化氮、六氟化鎢、高純磷烷、高純砷烷等19種電子氣體產品。

        盡管有了02專項的支持,要真正的實現電子氣體的大規模本土化,擺脫對進口材料的依賴依然任重道遠。一方面,電子氣體企業必須在尊重市場經濟規律的前提下實現兼并/重組,減少惡性競爭和重復投資的浪費,優化資源的使用,提升企業的創新能力。企業還要更新理念,引進6西格瑪等先進質量管理體系,配備了解IC制造等電子工業工藝制程的應用工程師,提供配套支持和全方位的服務。另一方面,國家應該在資金投放和稅收政策等方面,積極的引導兼并/重組,幫助強的企業變得更大更強,讓弱的企業,管理能力差的企業融入強的企業或自然地退出市場。并且通過政策激勵,充分引導社會上的資金參與電子氣體產業建設,幫助企業做大做強。相信中國一定能夠在5-10年內形成一到兩家大型的,專業全面提供配套產品和全方位服務的,國內、國際知名品牌的電子氣體材料企業。

        國家02專項“高純電子氣體研發與產業化”項目的承擔單位之一江蘇南大光電材料股份有限公司,在安徽省滁州市全椒縣購地133畝,成立了全資子公司全椒南大光電材料有限公司,致力于發展高純磷烷,砷烷等特種電子氣體。在此基礎上安徽省滁州市全椒縣人民政府劃出2000多畝土地,計劃興建全椒縣電子新材料產業園。期待在這塊土地上,國內的企業家們同國家和地方政府一道,齊心協力,共同開發中國的電子氣體和其他電子新材料,實現中國電子氣體等電子新材料的大規模本土化,幫助擺脫中國電子工業長期依賴國外進口的局面,打破外國在中國國防、軍工、航天、航空事業領域對關鍵電子材料的封鎖。

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