分析我国电子工业用气体的现状

发布日期：2018-06-20 作者：盐城市洁源气体有限公司点击：

盐城氩气分析我国电子工业用气体的现状

电子工业用气体是微电子工业的重要原材料，在其生产应用中全面和国际先进水平接轨是振兴我国微电子工程中不可忽视的一个重要环节。我国电子工业用气体的现状和国际先进水平相比，还存在较大的差距。盐城氩气以下就六个方面简述这些差距。

1. 我国电子工业用气体的生产和供应现状

目前，我国使用的电子工业用气体品种基本齐全。SEMI（半导体设备和材料国际组织）标准中有关的气体品种除了六氟化钨产品没有生产外，大部分气体品种在国内均有厂家生产，因气体产品品种的不同，其产量相差很大。

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在上世纪80年代，国内电子工业用气体的用户，曾经部分使用国产的电子工业用气体产品。随着微电子工业生产工艺的改进，国产电子工业用气体的产品也基本被挤出了高端市场。目前，无论是电子工业用气体中的大宗气体还是特种气体，大部分产品均应用在微电子行业的低端市场或销给外商。

由于微电子工业生产的特殊性以及所采用的气体的重要性，国内先进的生产线所使用的电子工业用气体基本上由外商提供。一方面，国内生产厂生产的电子工业用三氟化氮、六氟化硫等特种气体产品中的大部分销给外商，外商经过净化或直接分装后又销售给国内外的微电子生产厂。另一方面，国内先进的微电子生产厂所使用的氢、氧、氩、氮、氦等大宗气体也基本由外商提供给用户，尽管有一部分这些气体是由国内企业所生产。

国内电子工业用气体的生产商不能进入该领域的主要原因有以下几点：首先是是电子工业用气体的生产商不能够为用户提供全方位的服务；其次是国内电子工业用气体产品的包装、储运未能和国际接轨；再次是发生质量事故时的赔付问题；总之，由于我国在电子工业用气体领域内整体基础的落后，才形成了当今的被用户排斥的局面。

国内电子工业用气体的生产商已经意识到以上问题，预计在今后的几年中，有那么几家公司能够在各个方面逐步实现和国际接轨，尤其是服务、包装、储运、理赔等方面取得较大的进步。也只有这样，才能够在新上的微电子生产线上寻找供货机会，最终实现国产电子工业用气体在高端市场的突破。

2.电子工业用气体的分析检验方法

关于高纯电子气体分析，国外已研究开发出系统完整的分析测试方法和现场分析仪器，其中许多仪器已为SEMI标准采用。对于微电子工业中危害较大的杂质组分、颗粒以及金属离子等，国外已推出多种分析仪器，而国内在颗粒以及金属离子等的分析上好没有开发出较好的仪器。国外电子工业用气体的分析已经经历了离线分析，在线分析（on-line)，原位分析(in situ)等几个发展阶段。

我国以前在“产品是生产出来的，不是检测出来的”这一思想指导下，对于电子工业用气体生产应用领域分析检测技术的研究开发工作重视不够。国产的检测仪器设备相对落后，不能准确测定99.9999%（V/V）纯度以上级别气体产品以及某些低含量的有害杂质。我国国有的微电子行业有关单位迄今仍未系统研究过气体纯度与微电子产品质量之间的关系。以我国目前国产的分析测试技术水平，不可能系统地与国际接轨，更不用说保证亚微米级器件的科研生产需要。

目前，国内已经有分析仪器生产商开发出了赫兹电池微量氧分析仪、氦放电离子化气相色谱仪、极低温型的露点水分仪等具有国际先进水平的分析仪器。但由于习惯势力的影响，这些高灵敏度的仪器还没有进入先进的微电子行业的生产以及电子工业用气体的生产中，他们只是在传统的气体生产行业中刚刚进入市场。国内的分析仪器目前还不能测定0.2μ以下几何尺寸的颗粒的数量和几何尺寸。但我们可以确信：国内的分析检测手段应当会先于气体生产本身与国际接轨。

3. 电子工业用气体标准样品

国内已经有为数不多的生产厂家在配制电子工业用气体的混合气体。而相应的具有气体标准样品证书的品种就更少。目前国内已经有一批纯气和高纯气的有证气体标准样品。

国内对于水分含量的校正只能够做到低至-65℃左右。更低含量和ppb级水分含量的校正实验方法有待建立。目前国内还没有对气体中颗粒的标准样品进行研制。ppb级杂质成份气体标准样品的研制工作也有待开展。

4.电子工业用气体的包装和储运

特种气体以及99.9999%（V/V）纯度以上级别的超高纯气体的生产和应用都要求使用高质量的气体包装储运容器、相应的气体输送管线、阀门和接口，以避免二次污染的发生。

国际知名的气体公司均独立开发了适于当代电子工业用气体包装储运的气瓶和气瓶处理技术。这些气瓶具有高光洁度和高惰性的内表面，无粒子逸出，无杂质气体析出。同时国外的协会和一些知名大公司也开发了配套使用的气体阀门、管线和标准接口。国内在这方面迄今未进行过系统的研究开发工作, 更未制定过相应的技术要求和测试方法标准，与国外差距甚大。如果采用国内的配套设备，无论何种级别的电子工业用气体充装进入气瓶或经管线进入工艺系统后，其质量保证均成为未知数。

尽管国内已经具备了瓶内表面化学机械抛光、喷涂、镀膜、钝化等处理技术，但在这些方面与国外还存在一定的差距。同时，这些技术也没有广泛地应用到国内的电子工业用气体的生产当中。尽管国内也在开发配套使用的气体阀门、管线和标准接口，但由于我国加工工艺的整体落后以及不符合国际规范，导致了其市场应用的狭窄。

5.电子工业用气体产品的售后服务

与传统的工业气体产品服务方式相比，电子工业用气体的售后服务具有更加重要的意义。国外著名的电子工业用气体的供气公司都形成了完整的售后服务体系并且不断地巩固与客户的关系。在整个电子工业用气体商品的成本中，服务费用应当占据不小的份额。而国内的电子工业用气体的生产商还无法形成完整的售后服务体系，当然更谈不上巩固客户关系。因此，大部分国内生产商也只能够为外资的电子工业用气体的供应商提供产品。

6.电子工业用气体标准体系

SEMI制定的标准，保持了技术上的先进性。在一定意义上，已成为半导体工业的国际性语言。然而，SEMI气体标准系列中没有相关的设备标准，比如电子工业用气体的包装容器、阀门、管道等标准，而这些方面又是我们的弱项和最需要重点解决的方面。

截至2004年，SEMI的气体分会共制定了55项标准。我国现行的电子工业用气体标准共14项，其中的13项是非等效采用SEMI标准。在转化为国家标准的过程中，我们在技术指标上等同采用了SEMI的技术指标，在分析方法上修改采用了SEMI的实验方法；同时在标准内容上增加了一些诸如包装储运等一些规定。在过去，这些国家标准在包装储运上的规定不够科学和严格。已经制定的这14项标准在我国都有不同程度的应用，但与传统的工业气体产品标准相比，这些标准的应用范围均较小。SEMI的气体标准内容涉及气体产品标准、方法标准、通用标准，这些标准组成了一个比较完整的体系。而我国的电子工业用气体标准体系中仅有产品标准。

在标准体系的建立和完善过程中，由于我国在电子工业用气体的包装、充装、贮运以及输送方面存在诸多不足，因此我们应当在这些方面加快规范和标准的制定，其次是当加快方法标准的转化。

综上所述，如果说国际先进的电子工业用气体的供应商已经是一个成年人，那么我国的电子工业用气体的生产商还处在幼儿期。我们还需要在各个方面努力向国际先进水平学习。同时，我们也需要快速的成长，否则只能继续被排斥在电子工业用气体的高端市场之外。

以上提到的六个方面的发展趋势都是要尽快和国际先进水平接轨。在以后的发展趋势中，首先应当是技术标准与国际接轨。电子工业用气体的包装、充装、贮运、输送以及售后服务，皆是发展趋势中的难点和重点。相对而言，电子工业用气体的检测手段在与国际接轨的过程中发展要快一些。随着国产电子工业用气体在微电子工业高端用户的突破，将带动我国电子工业用气体生产的快速发展。