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中国特种气体的现状及应用

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中国特种气体的现状及应用

发布日期:2017-09-08 作者: 点击:

大致可以分为两大类别, 即一般工业气体和特种气体。一般工业气体是指经过空气分离设备制造的普通级的氧气氮气、经过焦炉气分离或电解等方法制造出来的普通纯度的其它种类气体。工业气体一般要求生产量大, 但对气体的纯度要求不高。特种气体则是用途有别于一般气体的气体,是一个笼统的概念。它在纯度、品种、性能等方面都是严格按照一定规格进行生产和使用的。一般认为, 它是由电子气体、高纯石油化工气体、标准混合气体组成。

  特种气体应用于国民经济的很多行业, 它在电子行业、石油化工、医药国防等各领域发挥着巨大的作用。我国特种气体经过30余年的发展, 无论在气体品种上,还是在数量上, 都以前所未有的速度发展, 生产的品种基本上满足了市场的需求,现如今我国特种气体从原来的完全依赖进口转向基本自给自足。尽管如此, 受诸多方面的影响, 我国特种气体无论在标准上、质量上、生产规模化上, 甚至生产成本上, 同发达国家同行业相比, 仍存在一定的差距。

  2 中国特种气体的发展现状

  2.1 电子气体[1]

  在微电子、光电子器件生产过程中, 从芯片的盐城特种气体生长到最后器件的封装, 盐城特种气体几乎每一步、每一个环节都离不开电子气体, 因此, 电子气体被称为半导体材料的“粮食”和“源”。半导体器件性能的好坏,在很大程度上取决于所用电子气体的质量, 电子气体纯度每提高一个数量级, 都会极大地推动半导体器件质的飞跃, 正因如此, 发达国家都在积极发展具有自主知识产权的电子化学气体, 并且取得了明显的效果, 由于电子气体质量决定着IC技术的发展, 而半导体器件又广泛地应用于民用和军工领域, 且发展势头强劲, 它影响到国民经济和国防的许多方面, 因此, 有关电子气体的生产、净化、包装、分析等在国际上多属高度保密的技术。

  同光电子、微电子工业一样, 我国电子气体的研究与生产起步较晚, 资金投入量也显得相对不足。改革开放以来, 中国政府已将IC产业列为国家重点发展的支柱产业, 因此, 电子工业、光电子产业、光纤制造业发展迅猛。为满足家用电子、汽车电子巨大的市场需求, 中国在原电子部的几条IC生产线的基础上, 又相继开发和引进几十条相对比较先进的IC生产线, 近年来又有大批民营资金相继投入IC业, 这极大地推动了中国超大规模集成电路(VLSI)制造技术的不断进步。随着IC产业国际化竞争日益加剧, 中国完全依赖进口电子气体生产IC的现状正面临着严峻的市场考验。此外, 电子气体多为易燃、易爆、剧毒化学品, 在国际上属于控制范畴, 进口相对麻烦, 运输周期较长, 这严重制约着国内光电子、微电子产业的健康稳定发展, 因此, 中国的IC制造商一直渴望国内开展电子气体的研究与生产, 以解决IC生产的“源”的问题, 从根本上解除IC制造业的后顾之忧, 打通兆位级集成电路和VLSI级集成电路发展的“瓶颈”问题。

  我国电子气体的发展从整体上看, 相对落后于国外同行水平。电子气体其特点是“超纯”、“超净”、“超前”, 由于它应用于IC工艺的各个环节,有的用量非常小, 但又不能缺少, 同时其本身又多为易燃、易爆、有毒物质, 需要从业人员有极高的业务能力, 又需要非常大的资金投入, 因此, 单靠国内某一单位或某一部门孤立开展电子气的研制与生产在目前的经济环境中是不可想象的。电子气在IC产业中的重要性, 以及我国尖端技术的牵

制作用, 已经引起中国高层主管部门的高度重视, 因此, 从国家“十五”“863”等多个资金渠道, 已开始对国产电子气体的研究及产业化生产提供

了资金扶持, 所以笔者认为随着我国IC产业向纵深方向发展, 我国民营企业逐渐做大、做强, 在未来几年中中国电子气发展徘徊的局面将会打破, 受

IC 产业的极大牵动, 一大批技术比较成熟的电子气体如NH3、N2O、Cl2、BF3、SF6 ,甚至PH3、B2H6等电子气品种, 将采用国内外先进的设备、仪控配套进行批量化、产业化的发展, 此外, 国际电子气制造厂也将盯住我国IC产业的巨大市场, 届时竞争将加剧, 由于IC产业发展速度日新月异, 电子

气无疑要“粮草未动、兵马先行”, 为适应电子气体发展的急需, 中国各专业研究院所、大专院校, 也将在电子气的研发上有所突破, 在落后的一些

气体品种上进行实用化研究, 以期在合成、纯化等方面有所创新, 最终实现中国电子气体产业化生产的目标。


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