任路:中国电子特种气体,机遇和挑战并存
正所谓兵马未动粮草先行,先进制造离不开关键材料,电子特种气体便是集成电路生产的重要粮草。2018年中国集成电路产业发展研讨会暨第二十一届中国集成电路制造年会在无锡举行。气体圈子任路先生应邀发表 告《中国电子特种气体,机遇和挑战并存》。
电子特种气体是以气态形式存在于电子产品制造过程的特殊材料,之所以称之为“特殊”,因为它们要求超纯超净,而且大部分有毒腐或者易燃等性质。对杂质的要求,气体圈子任路先生这样说道,1个PPB的SPEC要求,相当于对杂质的要求是体积为120m*90m*30m的3个足球场的空间内不允许出现一个骰子(1cm长宽高的)杂质!
有人说电子特气是电子工业体系的血液,有人说电子特气是电子工业体系的粮食,还有人说电子特气是电子工业体系的脑细胞,这些都说明了电子气体对于集成电路生产的重要性,无疑是集成电路制造所需要的关键材料。
大力推进关键材料国产化,相关部门纷纷出台了具体的扶植政策,科技部的02专项,工信部、财政部和保监会三部门联合建立的新材料首批次应用保险补偿机制对符合条件的电子气体产品最高补偿高达5亿元人民币,给内资企业增添了一份底气。国家发改委印发《增强制造业核心竞争力三年行动计划(2018-2020年)》中再次提到了多种电子气体产品。
面对如此的大好形势,特种气体公司如雨后春笋般的遍地崛起,根据气体圈子统计,高纯氨企业已经在生产的和新项目立项确定的就有15家,笑气的生产企业和立项已经确定的有17家,三氟化氮生产企业未来也有近10家。这些企业大体分为三类,第一类是之前就从事特种气体生产研究的企业,第二类是由工业气体企业转型而来,第三类是非气体行业的“慕名而来”,气体圈子认为国产化更多时候PK的应该是质量而非数量。
迎接挑战,任路先生给出了五个方面的建议
1、重视技术研发能力
研发是企业发展的源动力。根据欧盟委员会(EU) 公布的2017版工业研发投入(R&D)排行榜 ,法国液化空气2017年研发投入约21亿人民币,该集团也是气体行业营业收入最大的企业。
核心产品与核心技术使企业立于不败之地,据悉,全球半导体离子注入气体市场80%以上由SDS方式存储运输。气瓶压力低于一个大气压或小于室压,从根本上消除了高危气体泄露的可能性。SDS钢瓶内部放置碳基吸附剂,将特殊气体全部吸附,使用时采用真空泵抽取。所以即使瓶口打开,危险性气体也不会释放出来。目前掌握该技术的只有少数的国外几家气体公司.
2、培养前瞻性视野
氟碳类气体主要用于清洗和刻蚀工艺,单就刻蚀来说,假设为三个阶段。我们暂且称之为刻蚀1.0,代表性气体有CF4、CHF3、C3F8和C2F6等,他们都可以满足电子工业工业体系的刻蚀要求;刻蚀2.0,代表性气体有C4F6 、COF2、CF3I等,他们有些气体在作用时不但具有高选择性和高深宽比,而且更加注重的是环保,业内称之为环境友好型;刻蚀3.0,代表性气体是电子级HBr,具有独特的自由基活性和精准可控的原子均裂温度,是8寸及12寸芯片制造工艺中多晶硅刻蚀的明星气体,同时也被认为是首选的氟碳类刻蚀气体的环保替代品。在满足工艺要求和环境有好的基础上更加注重效率!气体圈子希望企业定位产品的时候要多关注宏观和未来,培养前瞻性视野,杜绝重复性建设和同质化竞争。
3、紧跟技术路线变革
兼顾容量、性能和可靠性于一体的3D NAND存储器堆叠层数越来越多,由64层到72层 ,96层,未来还要发展120层和140层。层数的增加也就意味着对工艺和材料的要求会提高,每层的厚度却在缩小,每升级一次堆栈厚度都会变成原来的1.8倍,而层厚度会变成原来的0.86倍。每层厚度的缩小意味着要形成更薄的薄膜,这对特种气体市场有很大的影响,包括五氯化钨(WCI5),二氧化硫(SO2)和丙烯(C3H6)这些过去没有使用过的特种气体也开始走入我们的视野。
4、培养专业的商务团队和售后服务
建立良好的客户关系,和客户有“共同语言”的交流方式(熟悉客户工艺的专业术语),重视TGM的培养和技术支持。
5、重视和工艺、装备企业的协同发展。
新型气体产品的诞生大多是由工艺提出需求,装备提供方案,气体配合工艺。协同发展可以加强联合体的市场竞争力。
随着国产化的推进,部分种类的电子特种气体慢慢形成规模效应,占据市场半壁江山。一些常规的特气产品,中国的产能甚至可以满足全球范围内的需要,但需清醒的看到,从核心竞争力,质量管理,品牌效应方面来说,我们仍然处于低水平区间。毫无疑问,如何摆脱技术含量低,管理水平低和同质化低价竞争等问题将是我们需要讨论的重要课题。雄关漫道真如铁,高质量的产业化精品才是匠心精神的终极目标,快餐式的电子特种气体行业难以长久,气体圈子的朋友们,加油!
