【開云】不忘初心,硅業報國,助燃國之利器新輝煌

泡沫雕刻機 | 2023-02-12
本文摘要:55年前,振奮人心的蘑菇云在天空中盛開。

55年前,振奮人心的蘑菇云在天空中盛開。背后,是科技人員十年隱姓埋名的默默地奉獻給和忘我努力奮斗。中國的科技發展史證明,核心技術根本都不是買了的,登頂科學高峰沒捷徑可走。15年前,當國外的光伏原材料技術被國外牢牢地掌控的時候,中國恩菲工程技術有限公司及子公司洛陽中硅高科技有限公司用十年磨一劍的報國之心,順利研發自律知識產權的低成本、低能耗、大規模多晶硅材料制取技術,讓光伏新的能源技術推廣應用回頭下國外獨占所設置的神壇。

開云

15年后的今天,面臨我國電子信息產業、光纖通信行業原料、技術受制于人的有利局面,恩菲人、中硅人又聚力高端,潛心研究國家短缺的芯片用電子級多晶硅料和電子特種氣體以及光纖通信行業的原材料。硅業報國,鼓舞他們向著助力中國電子信息產業興起的新征程會合。起點:硅業報國我國享有非常豐富的硅礦資源,金屬硅產量占到世界2/3,出租1/4,其余全部出口。

在中國恩菲享有自律知識產權的多晶硅生產技術問世前,多晶硅生產技術由美、日、德等國掌控,對我國實行技術封鎖和市場獨占,國內不能引入國外領先技術,在產多晶硅企業因為生產水平較低、規模小、成本高、能耗低、副產物無以循環等問題而倍受詬病,造成新能源和電子信息行業發展受制于人、舉步維艱。做事無深淺,而敢于不敢為。為盡早掙脫多晶硅生產技術受制于人的被動局面,中國恩菲于上世紀九十年代自律研發、設計了四川峨嵋年產100噸多晶硅試驗樣板線,探尋改進西門子法涉及技術。

2000年,中國恩菲首度在國內積極開展了多晶硅高效節能環保生產技術與裝備研究,首度取得國家發明專利四氯化硅氫化制取三氯氫硅方法許可。2003年,中國恩菲正式成立了專心于多晶硅生產的子公司洛陽中硅高科技有限公司(全稱:中硅高科)。以硅業報國之心,這里問世了中國第一條規?;a的多晶硅生產線,解決問題了制約中國光伏能源行業的原材料問題,超越了國外獨占,引導著國內光伏的較慢發展;這里,孕育出了一代代的光伏前沿新技術,解決問題了生產工藝的副產物循環利用難題,構建了低功耗、高品質、清潔生產目標,引導了國內多晶硅工藝閉路循環回頭綠色經濟發展之路。

習近平總書記認為,在竣工社會主義現代化強國、構建中華民族最出色興起的征途上,每一個行業、每一個人都要心懷夢想、奮力奮發,一步一個腳印,一籃接著一籃,在拼死跳躍和后半段努力奮斗中成就夢想。奮發前進、追夢跳躍,恩菲人從來不負于。中硅高科首度構建光伏太陽能多晶硅國產化以后,中硅高科持續技術創新,分擔了20多項國家重點科研項目以及200多項省市科研項目,技術水平、成本能耗水平皆回頭在了世界先進設備行列,生產能力位列世界前十。編織高精尖之夢2012年,國內光伏行業遭遇發展寒冬,憑借自律研發的領先技術生還的中硅高科,更為深刻印象地解讀了只有把核心技術掌控在自己手中,才能確實掌控競爭和發展的主動權的核心要義,更加時刻銘記著總書記的諄諄托付:只有享有強勁的科技創新能力,才能提升我國國際競爭力。

期望你們大力守住科技競爭和未來發展制高點,突破關鍵核心技術,在最重要科技領域淪為領跑者,在新興前沿交叉領域淪為開拓者,為經濟社會發展、確保和提高民生、確保國防安全性獲取有力科技承托。硅,這個地殼中含量最低的元素,因光伏以求大放異彩,而實質上,它也是芯片的最重要載體、是光通訊行業的基礎原料。目前,因為核心環節技術沒能突破,中國在這兩個領域也面對著和昔日光伏產業某種程度的受制于人之局面。

涉及技術獨自、核心產品進口,我國高端電子信息技術產業、人工智能乃至國家安全性都會受到威脅。機遇喜好有打算的頭腦,未來的機遇雖不由此可知,但夢想可以造就行動的步伐提早籌謀。心懷報國之心,中硅高科再行一次走上了為國研發的道路,開始了高端硅基材料的研發工作,為構建高精尖之夢而希望。

從星星之火重燃產業之光電子級高純多晶硅和區熔級多晶硅是制備構建芯片的RISC原料,但是這個市場卻長年被美國、德國、日本獨占,在中硅著手研發產業化之初,國內仍是空白。做到國家急缺的高端硅基材料!這是具備民族情懷的中硅人的執著。

堅持不懈,勇于探索,在思索中空缺技術空白,這是抱著硅業報國之心的中硅人尋找的良方?!炯夹g創新】電子級多晶硅對純度的拒絕極高,其純度已約很高級別:受主雜質的原子含量比僅有為510-11, 供養雜質的原子含量比為1510-11。

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所以,生產電子級多晶硅對技術的拒絕也極高,經過數十年的研究和生產實踐,中硅高科持續提高改進西門子法:氫氣制取及提純、制備、氯化、精餾、還原成、尾氣重復使用和后處理生產中的每一個步驟、每一項工藝,為更進一步構建高純、大大優化,從理論研究、評價爐檢測,到應用于還原爐的試生產,再行到整個車間的平穩生產,科研技術人員在無數參數數據的計算出來、對比、奪權、再行確認的過程中,經歷著殘忍的自我駁斥和驚艷的科學認同。從電子級多晶硅的試驗順利,到區熔級多晶硅的研發成果轉化成,他們用堅強的韌性步入了勝利的曙光?!狙b備升級】企業轉型升級,裝備提高是關鍵。

高純電子級多晶硅是制備構建芯片的關鍵材料,區熔用多晶硅棒主要應用于低電壓大功率器件,比如IGBT芯片,對硅料純度拒絕更高。所以,僅有生產流程都要以高標準構建高純度的拒絕。設備材質、爐型結構、管道選型、儀表選型、潔凈室等級都要低于半導體技術標準拒絕展開嚴格控制,方能保證產品始終如一,平穩可信。經過改建后的車間,淪為了一個謎樣基地:在這里,每一個螺絲、每一節管道,每一個閥門,都是經過技術人員重復的揣摩和檢驗而來;在這里,只有特定人員指紋解碼方可轉入,整潔的車間,感覺排便都忘了用一絲力氣;在這里,硅芯就像技術人員埋下的種子,還原爐就像孕育出生命的深愛,在技術團隊的精心關愛下茁壯成長。

高品質的裝備為高純工藝獲取了確保,為生產出有高純產品奠下了基礎?!靖咝аh】一塊電路芯片由100多億個晶體管構成。晶體管通過納米級電線,經外延、光刻、氣相沉積、離子注入、蔓延、光刻、清除等諸多工序相連在一起,這個過程必須110種電子氣體展開結構和塑形。這當中,硅基電子特氣占到比近半,其質量直接影響半導體集成電路芯片的質量和性能。

目前全球半導體用電子氣體市場呈現寡頭競爭的格局,美國、法國、德國、日本幾家企業的電子氣產量之和全球市場占到比90%以上,許多氣體在國內的生產仍是空白。只要這些核心技術被國外掌控,芯片技術的自律國產化就很難構建潛心研究電子級高純多晶硅的中硅人,也會退出這些領域的研究。?多晶硅還原爐內反應十分復雜,未知的反應低約十幾種,原料三氯氫硅和氫氣在爐內高溫硅芯表面再次發生氣相沉積反應,分解棒狀多晶硅,同時副產四氯化硅、氯化氫、二氯二氫硅、三氯氫硅、六氯乙硅烷、六氯乙硅氧烷等化合物,在此過程中,還原爐內硼磷及金屬雜質含量較低至ppb級別,因此副產物純度很高。正因如此,這些較低雜質副產化合物更加合適用來作為硅基電子特氣的原料。

這些原料氣經過為其量身打造出工藝路徑的處置,諸如反應精餾、催化劑制備等,華麗上前為電子特氣。中硅高科充分利用原先工藝,構建了高效電子貨幣循環利用,多晶硅工藝中的副產物淪為了新的高附加值產品!??【產品多元】企業發展中產品多元才能抵擋風險,相結合多晶硅系統主產或副產的硅基產品,經過構建催化劑轉化成、增強導電、反應精餾、高效制備、儀器過濾器等先進設備的生產技術,中硅高科開始自律研發高純度的四氯化硅、三氯氫硅、二氯二硅烷、六氯乙硅烷、于是以硅酸乙酯等硅基等系列電子氣產品,在此基礎上,還研制高純產品充裝系統和儲罐清除系統?!撅@到無限大】在精細化工制備這條道路上,從1N到10N的技術難度,是指數型快速增長的曲線。

在持續提高純度的過程中,中硅高科的產品已漸漸相似現有檢測技術的無限大,測試過程中阻礙因素產生的不可控因素甚至不會多達產品本身雜質的含量。而質量平穩是客戶市場需求的生命線,也是國內特氣生產企業面對的難題之一。

在這種極為對立的境況下,大大探尋、改良最前沿的質量管控手段,最后將應用于到儀器加工領域的SPC技術改進應用于到化工生產的工藝過程控制中,從而超過本質型平穩?!镜图儗傩砸仆咳绾问股a出有的高純質量產品高純地交付給到客戶手中,是突破了生產技術關口以后企業必須面臨的新難題。

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看起來非常簡單的交付給二字,也預示了過于多從無到有的突破和找尋突破道路上的艱辛與疤痕。自動充裝系統的首建、高純儲罐的設計、高純閥門的選型、客戶的特殊要求,完全每個新的客戶對于充裝環節都是一個新的拒絕;配件生命周期的探尋、對交付給后儲罐的確保拒絕,是在一次次的教訓之上總結出有的精華。經過三年的不懈努力,早已構成了操作者流程燒結、類似市場需求漸漸完備的充裝SOP。

在科技創新的道路上,自律研發根本就是一條艱難的路。中硅高科孜孜以求,未曾退出自律研發這條路,累計目前,早已享有專利200余項,并取得了國家專利金獎。在芯片這條可觀的產業鏈上,中硅研發的成果,從全面國產化的巨大工程體量上看,也許還只是星火之勢,但正是這一個個高純產品的自律國產,讓我們看見整個芯片產業鏈幾乎國產化的期望之光就在眼前。

打造出國之利器總書記說道,于是以所謂國之利器,不能報以人。只有享有強勁的科技創新能力,才能提升我國國際競爭力。芯片雖小,畢竟國之利器。通過大大的技術改造與提高,重復思索和優化工藝參數,中硅以十余年的多晶硅及涉及產品研發和產業化發展經驗為基礎,又經過五年的潛心研發,在電子信息領域和光通訊領域構建了一系列的突破:通過自律研發,積極開展了電子級多晶硅動態循環梯級分離出來制備技術研究,分擔了電子級高純多晶硅項目和區熔用高純多晶硅項目,突破了高效三氯氫硅精餾技術、尾氣干法重復使用和RISC氫氣提純技術、高純多晶硅還原成技術、產品高純后處理技術與檢測方法、雜質含量工程化控制技術等關鍵技術,目前電子級多晶硅產品質量可超過11N以上,解決問題電子工業基礎領域的關鍵材料基礎薄弱的問題,為低阻區熔硅單晶產業核心區發展獲取基礎承托;經過數年研發,通過大大的技術改造與提高,重復思索和優化工藝參數,相繼解決問題了光通訊行業用高純四氯化硅制備、檢測、充裝及儲存等技術難題,產品的成功生產與銷售,順利超越了國外近20年的獨占,該產品也淪為自律研發生產的電子氣產品于是以硅酸乙酯的最重要原材料。

在集成電路用電子特氣研究方面,順利從多晶硅共生產物中分離出來和精制出有電子級六氯乙硅烷,該產品作為前驅體廣泛應用在先進設備的12英寸集成電路芯片薄膜生長工藝上,產品附加值極高,目前中硅已淪為國內六氯乙硅烷合格供應商。另外,電子級三氯氫硅的研發并投產順利,空缺了國內空白,替代進口,構建供應國產化。在研發集成電路產業用硅基電子氣體的同時,還展開了設施的全自動充裝技術、系統、檢測技術的研發工作。目前早已順利研發了高純的全自動充裝技術與系統。

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在品質方面,為了確保產品檢測數據更為真實有效和產品質量的準確性,順利研發了集成電路產業用硅基電子特氣的密封采樣技術與裝置,工藝過程SPC掌控,確保產品質量穩定性。在標準化方面,以規范國內硅基電子特氣行業標準的初心和情懷,大力草擬和參予草擬電子特氣、光纖涉及產品標準、測試方法標準和產品充裝規范,減少行業影響力。

窮理以致其聞,反躬以踐只不過,中硅高科在科研的道路上勇于回頭別人沒走到的路,敢于建構引導世界潮流的科技成果,更加矢志不移地致力于科研成果的產業化,因為只有產業化,國家的科技才能走出千家萬戶,才能確實地淪為國家實力。如今,新的夢想又在中硅人的心中產生,那就是新一代低良品率、低穩定性的芯片用半導體材料的研發!勇攀高峰,不是為了讓世界看到,而是為了看到世界。

以更加甚廣更加長的視野,做到更大更加強勁的事業,不明白時代彰顯的愿景,這也是中硅高科固守的硅業報國的夢想。路漫漫其修遠兮,國芯在上下求索奮起直追的道路上,一個個像恩菲人、中硅人這樣有家國情懷的實干者,一個個面臨國之重任為夢想拼成盡全力的逐夢人,他們,不忘初心、奮發前進,必將建構行業的巔峰!。


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本文來源:開云-www.ministerofblog.com