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
,潔凈度指的是雜質的殘留量越低越好。對于90納米制程純度要求在5到6個N,
這里N指的是純度百分比中9的個數。同時雜質要求小于10的負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,相當于20個標準游泳池的水里雜質的量不能超過一滴
水的量。為什么要如此苛刻的純度呢?這是因為極微量的雜質都有可能導致產品
出現重大缺陷,比如水分、氧氣等雜質會導致氧化金屬和顆粒物,會導致短路以
及線路的損壞。從28納米到7納米,產品的金屬雜質必須下降100倍,污染粒子的
體積必須縮小到4倍以下。隨著工藝制程發展到10納米以下,生產過程對于雜質過
濾、潔凈度的要求也會越來越嚴格。
這么苛刻的要求導致電子特氣生產技術的門檻非常高,需要長期的積累和研發投入
。同時生產過程要用到大量精密儀器設備,這是第一道難關。第二道難關是資質壁
壘,電子特氣品質對電氣產品性能影響大,一旦質量出現問題下游客戶將損失巨大。
為保持氣體供應的穩定,客戶在與氣體供應商建立合作關系以后,不會輕易地更換
氣體供應商,如果想進入就必須經過嚴格的審查和認證,這個周期一般要長達2到3
年。由于發達國家電子信息產業的起步早,在技術、資金、人才等方面有先發優勢,
我國不得不長期依賴進口,85%以上的市場份額被美、法、德、日等國的企業所壟
斷,特別是超高純特氣更是幾乎全部依賴進口,賣不賣、賣多少全憑他們說了算。
所以,我國必須盡快開發出關鍵電子特氣的國產化技術化解“卡脖子”的風險,把國
民經濟的安全命脈牢牢地掌握在自己手中。從技術層面而言,我國電子氣體行業需
要在以下幾個方面加以突破: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;二是新產品、新技術,電子特氣更新換代快,新
產品的研發、混配技術跟不上國外的研發速度,國內的三氟化氮和六氟化硫等電子
特氣產品,目前國際上已逐漸淘汰;三是設備方面,與高純氣體接觸的器材必須滿
足潔凈的標準,否則釋放出來的微量雜質就會污染電子氣體,生產用的容器、管道
閥門等目前還需要大量進口,亟需我們盡快研發;四是檢測技術方面,分析檢測是
品質保證的關鍵,部分純度指標檢測技術有一定的基礎,但是在超痕量雜質高精度
分析檢測技術以及一些專用的儀器方面與國外差距巨大。近年來,我國一些企業經
過多年的自主研發,部分電子特氣產品已經實現量產,并且通過了國際龍頭企業的
認證,今后將會有更多的產品陸續進入全球半導體的供應鏈體系。