鹽城氬氣分析我國電子工業用氣體的現狀

電子工業用氣體是微電子工業的重要原材料，在其生產應用中全面和國際先進水平接軌是振興我國微電子工程中不可忽視的一個重要環節。我國電子工業用氣體的現狀和國際先進水平相比，還存在較大的差距。鹽城氬氣以下就六個方面簡述這些差距。

1. 我國電子工業用氣體的生產和供應現狀

目前，我國使用的電子工業用氣體品種基本齊全。SEMI（半導體設備和材料國際組織）標準中有關的氣體品種除了六氟化鎢產品沒有生產外，大部分氣體品種在國內均有廠家生產，因氣體產品品種的不同，其產量相差很大。

在上世紀80年代，國內電子工業用氣體的用戶，曾經部分使用國產的電子工業用氣體產品。隨著微電子工業生產工藝的改進，國產電子工業用氣體的產品也基本被擠出了高端市場。目前，無論是電子工業用氣體中的大宗氣體還是特種氣體，大部分產品均應用在微電子行業的低端市場或銷給外商。  

由于微電子工業生產的特殊性以及所采用的氣體的重要性，國內先進的生產線所使用的電子工業用氣體基本上由外商提供。一方面，國內生產廠生產的電子工業用三氟化氮、六氟化硫等特種氣體產品中的大部分銷給外商，外商經過凈化或直接分裝后又銷售給國內外的微電子生產廠。另一方面，國內先進的微電子生產廠所使用的氫、氧、氬、氮、氦等大宗氣體也基本由外商提供給用戶，盡管有一部分這些氣體是由國內企業所生產。

國內電子工業用氣體的生產商不能進入該領域的主要原因有以下幾點：首先是是電子工業用氣體的生產商不能夠為用戶提供全方位的服務；其次是國內電子工業用氣體產品的包裝、儲運未能和國際接軌；再次是發生質量事故時的賠付問題；總之，由于我國在電子工業用氣體領域內整體基礎的落后，才形成了當今的被用戶排斥的局面。

國內電子工業用氣體的生產商已經意識到以上問題，預計在今后的幾年中，有那么幾家公司能夠在各個方面逐步實現和國際接軌，尤其是服務、包裝、儲運、理賠等方面取得較大的進步。也只有這樣，才能夠在新上的微電子生產線上尋找供貨機會，最終實現國產電子工業用氣體在高端市場的突破。

2.電子工業用氣體的分析檢驗方法

關于高純電子氣體分析，國外已研究開發出系統完整的分析測試方法和現場分析儀器，其中許多儀器已為SEMI標準采用。對于微電子工業中危害較大的雜質組分、顆粒以及金屬離子等，國外已推出多種分析儀器，而國內在顆粒以及金屬離子等的分析上好沒有開發出較好的儀器。國外電子工業用氣體的分析已經經歷了離線分析，在線分析 （on-line)，原位分析(in situ)等幾個發展階段。

我國以前在“產品是生產出來的，不是檢測出來的”這一思想指導下，對于電子工業用氣體生產應用領域分析檢測技術的研究開發工作重視不夠。國產的檢測儀器設備相對落后，不能準確測定99.9999%（V/V）純度以上級別氣體產品以及某些低含量的有害雜質。我國國有的微電子行業有關單位迄今仍未系統研究過氣體純度與微電子產品質量之間的關系。以我國目前國產的分析測試技術水平，不可能系統地與國際接軌，更不用說保證亞微米級器件的科研生產需要。

目前，國內已經有分析儀器生產商開發出了赫茲電池微量氧分析儀、氦放電離子化氣相色譜儀、極低溫型的露點水分儀等具有國際先進水平的分析儀器。但由于習慣勢力的影響，這些高靈敏度的儀器還沒有進入先進的微電子行業的生產以及電子工業用氣體的生產中，他們只是在傳統的氣體生產行業中剛剛進入市場。國內的分析儀器目前還不能測定0.2μ以下幾何尺寸的顆粒的數量和幾何尺寸。但我們可以確信：國內的分析檢測手段應當會先于氣體生產本身與國際接軌。

3. 電子工業用氣體標準樣品     

國內已經有為數不多的生產廠家在配制電子工業用氣體的混合氣體。而相應的具有氣體標準樣品證書的品種就更少。目前國內已經有一批純氣和高純氣的有證氣體標準樣品。

國內對于水分含量的校正只能夠做到低至-65℃左右。更低含量和ppb級水分含量的校正實驗方法有待建立。目前國內還沒有對氣體中顆粒的標準樣品進行研制。ppb級雜質成份氣體標準樣品的研制工作也有待開展。

4.電子工業用氣體的包裝和儲運

特種氣體以及99.9999%（V/V）純度以上級別的超高純氣體的生產和應用都要求使用高質量的氣體包裝儲運容器、相應的氣體輸送管線、閥門和接口，以避免二次污染的發生。

國際知名的氣體公司均獨立開發了適于當代電子工業用氣體包裝儲運的氣瓶和氣瓶處理技術。這些氣瓶具有高光潔度和高惰性的內表面，無粒子逸出，無雜質氣體析出。同時國外的協會和一些知名大公司也開發了配套使用的氣體閥門、管線和標準接口。國內在這方面迄今未進行過系統的研究開發工作, 更未制定過相應的技術要求和測試方法標準，與國外差距甚大。如果采用國內的配套設備，無論何種級別的電子工業用氣體充裝進入氣瓶或經管線進入工藝系統后，其質量保證均成為未知數。

盡管國內已經具備了瓶內表面化學機械拋光、噴涂、鍍膜、鈍化等處理技術，但在這些方面與國外還存在一定的差距。同時，這些技術也沒有廣泛地應用到國內的電子工業用氣體的生產當中。盡管國內也在開發配套使用的氣體閥門、管線和標準接口，但由于我國加工工藝的整體落后以及不符合國際規范，導致了其市場應用的狹窄。

5.電子工業用氣體產品的售后服務

與傳統的工業氣體產品服務方式相比，電子工業用氣體的售后服務具有更加重要的意義。國外著名的電子工業用氣體的供氣公司都形成了完整的售后服務體系并且不斷地鞏固與客戶的關系。在整個電子工業用氣體商品的成本中，服務費用應當占據不小的份額。而國內的電子工業用氣體的生產商還無法形成完整的售后服務體系，當然更談不上鞏固客戶關系。因此，大部分國內生產商也只能夠為外資的電子工業用氣體的供應商提供產品。

6.電子工業用氣體標準體系

SEMI制定的標準，保持了技術上的先進性。在一定意義上，已成為半導體工業的國際性語言。然而，SEMI氣體標準系列中沒有相關的設備標準，比如電子工業用氣體的包裝容器、閥門、管道等標準，而這些方面又是我們的弱項和最需要重點解決的方面。

截至2004年，SEMI的氣體分會共制定了55項標準。我國現行的電子工業用氣體標準共14項，其中的13項是非等效采用SEMI標準。在轉化為國家標準的過程中，我們在技術指標上等同采用了SEMI的技術指標，在分析方法上修改采用了SEMI的實驗方法；同時在標準內容上增加了一些諸如包裝儲運等一些規定。在過去，這些國家標準在包裝儲運上的規定不夠科學和嚴格。已經制定的這14項標準在我國都有不同程度的應用，但與傳統的工業氣體產品標準相比，這些標準的應用范圍均較小。SEMI的氣體標準內容涉及氣體產品標準、方法標準、通用標準，這些標準組成了一個比較完整的體系。而我國的電子工業用氣體標準體系中僅有產品標準。

在標準體系的建立和完善過程中，由于我國在電子工業用氣體的包裝、充裝、貯運以及輸送方面存在諸多不足，因此我們應當在這些方面加快規范和標準的制定，其次是當加快方法標準的轉化。

綜上所述，如果說國際先進的電子工業用氣體的供應商已經是一個成年人，那么我國的電子工業用氣體的生產商還處在幼兒期。我們還需要在各個方面努力向國際先進水平學習。同時，我們也需要快速的成長，否則只能繼續被排斥在電子工業用氣體的高端市場之外。

以上提到的六個方面的發展趨勢都是要盡快和國際先進水平接軌。在以后的發展趨勢中，首先應當是技術標準與國際接軌。電子工業用氣體的包裝、充裝、貯運、輸送以及售后服務，皆是發展趨勢中的難點和重點。相對而言，電子工業用氣體的檢測手段在與國際接軌的過程中發展要快一些。隨著國產電子工業用氣體在微電子工業高端用戶的突破，將帶動我國電子工業用氣體生產的快速發展。