“从 5N 到 6N,并非简单的多一次提纯,而是一整套全新纯化体系的建立。”滨化集团特种化学品事业部总经理刘腾指出。他口中的"6N",即芯片行业的纯度密码——99.9999%。
六个"9"意味着每 100 万个分子中,杂质不得超过 1 个。这不仅是实验室的技术展示,更是 28 纳米及以下先进制程的生死线。若缺乏此等纯度,手机芯片、AI 算力卡及自动驾驶芯片等制造业核心产品将受到严重影响。
一把被卡了二十多年的“刻刀”
高纯氟化氢被誉为芯片晶圆制造中的“精密刻刀”。晶圆生产对杂质零容忍:一粒直径远细于头发丝万分之一的金属尘埃,便足以导致整片晶圆报废。电子级氢氟酸作为芯片制造过程中的无形“纯净屏障”,其纯度及稳定性直接决定了芯片的良率与性能,无论是硅片蚀刻还是晶圆表面清洗均离不开它。
这已超越单纯的商业竞争范畴,成为产业链核心环节受制于人的现实难题。在半导体赛道,“卡脖子”绝非抽象比喻,而是产业面前真切的挑战。
六个 9,怎么来的?
7 月 19 日,在北鲲计划——滨化集团电子级高纯氟化氢气体投产暨新产品发布会上,6N 等级(99.9999%)半导体用高纯氟化氢正式亮相。该产品打破了长期垄断,为国内先进制程提供了稳定、安全的国产化保障,筑牢了我国半导体产业链供应链的“安全屏障”。
提升高纯氟化氢纯度绝非简单的反复过滤。氟化氢体系中的水、二氧化碳、含氧有机物等杂质具备互溶特性,分离难度极大。针对这一难题,滨化集团创新采用多重精馏耦合系统,通过优化塔内构件与操作区间,依托特定压力梯度实现碳氧杂质的深度脱除,宛如搭建了一台“分子分拣机”,在极端条件下逐一剥离杂质。
攻克提纯工艺仅是第一步,精密分析检测则是另一道关键关卡。即便产品纯度极致,若检测手段滞后或数据失真,所有努力都将付诸东流。为此,滨化自主研发了密闭精准取样系统和高灵敏度分析方案,最大限度削减取样环节带来的环境本底干扰,确保分析数据如实反映产品质量,坚守不自我妥协、不主观自欺的技术底线。
突破,不只是气体,还有液体
同日,滨化集团还发布了另一项重磅成果——超高纯电子级氢氟酸。作为湿法工艺的核心材料,它与高纯氟化氢气体互为补充。该项目由滨化联合天津大学共同完成,并列入山东省重点研发计划(重大科技创新工程)。
在成果评价会上,中国化工学会专家组认定:该关键技术及产品指标达到国际先进水平。其核心亮点包括:产品指标优于 SEMI-G5 级(国际半导体设备材料产业协会最高标准之一);已顺利导入 14 纳米先进制程半导体终端客户;首创电子级氟化氢反应 - 精馏耦合提纯新工艺;开发了全自动浸没式旋转气泡清洗装置等。
从气体到液体,从干法到湿法,滨化集团成功串联起氟化氢产业链的关键节点。
为什么是现在?
这一突破并非偶然。滨化集团已完成 50 吨/年高纯氟化氢钢瓶充装线的建设与调试,并取得山东省市场监督管理局颁发的气瓶充装许可证,目前已开始向国内外重点客户推介产品。
技术能否完成质变,关键在于实现从实验室样品到量产商品的跨越。曾经许多“卡脖子”技术往往困于“做得出来”却“无法量产商用”的鸿沟之中。
半导体材料的国产化从来不是单一企业的孤军奋战。依托天津大学的科研力量、山东重大专项的政策扶持、中国化工学会的专业认证,加之下游晶圆厂给予国产材料宝贵的“试错”机会,多方协同才共同托举起国产材料的产业化之路。
6N 级高纯氟化氢的投产与超高纯电子级氢氟酸获国际先进水平认定,这两件事释放出一个强烈信号:中国在半导体先进制程关键材料领域,正从“有没有”迈向“好不好”。
那把被国外垄断二十多年的“芯片刻刀”,中国人终于能够自主打磨,且磨得足够锋利。
来源丨经济晚报综合大众新闻 - 大众日报

