高純度電子特種氣體市場開發(fā)前景——硅烷SiH4、磷烷PH3、砷烷AsH3

1、高純度電子特種氣體市場開發(fā)前景硅烷 SiH4 、磷烷PH3 、砷烷 AsH3高純度特種氣體（硅烷SiH4、磷烷PH3、砷烷AsH3）廣泛應(yīng)用于電子行業(yè)、 太陽能電池、移動通訊、汽車導(dǎo)航、航空航天、軍事工業(yè)等方面。目前我國只能 生產(chǎn)純度在 3N4N 標準的特種氣體，而在許多重要領(lǐng)域，比如：國家戰(zhàn)備武器 研究和神州五號運載火箭上的控制系統(tǒng)的電子原器件的制造， 以及衛(wèi)星上使用的 太陽能電池的制造等方面所急需的 6N標準的氣體全部依靠進口。目前世界上只 有美國、俄羅斯等發(fā)達國家才能生產(chǎn)。美國的 SOLKATRON公司經(jīng)銷該種氣體， 我國進口該種氣體常常因國際形勢緊張和變化而受到阻礙， 因此直接制約了上

2、述 相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展。 白俄羅斯無線電材料研究所在前蘇聯(lián)時期承擔了研制高純度特 種氣體的任務(wù)， 具備研制和生產(chǎn)這種氣體的能力。 經(jīng)過磋商，白方愿同我方合作， 提供技術(shù)共同開發(fā)該項產(chǎn)品。本項目主要利用該所研制的烷類氣體深度提純技 術(shù)，在中國建立高純度特種氣體的研究基地及產(chǎn)業(yè)化基地， 解決我國急需的高純 氣體材料的國產(chǎn)化問題，使硅烷、磷烷、砷烷氣體的純度達到 6N（99.9999%） 。 該項目在國內(nèi)屬首創(chuàng)， 技術(shù)指標達到國際同行業(yè)先進水平， 填補我國高純度特氣 生產(chǎn)空白，徹底改變我國電子特氣長期受制于人的局面。二、 國內(nèi)外現(xiàn)狀 中國的超純度特種氣體研制始于 1983年，當時從事這一工作的單位有北京

3、氧氣 廠、浙江大學、大連光明化學所和保定紅星單晶硅廠，.研究的內(nèi)容為超純氣體和烷類氣體。“七五 ”期間，國家科委委托電子部、化工部牽頭，組織電子氣體攻關(guān)招標會，中 標的單位南京特種氣體廠 （公司）、中科院沈陽金屬研究所、大連光明所、核工業(yè) 部理化研究院和南京大學。 攻關(guān)項目主要有烷類氣體、 化學氣體刻蝕氣體、 高熔 點氟化物金屬氣體、金屬有機化合物 （“MO ”源） 、氣瓶處理技術(shù)和配套器件的 研制，涉及氣體品種 20 多種。1991年，國家又在 “八五”科技攻關(guān)項目 集成電路用關(guān)鍵材料研究課題下，又 專設(shè)了 “電子特種氣體研究” 的子課題，開始了新一 * 關(guān)。我國對于超純度特種氣體的研究前后

4、經(jīng)歷了 20多年的努力，但收效不大，雖然 開發(fā)出了一批特種氣體，但質(zhì)量一般，基本滿足 23µm 技術(shù) （即中小規(guī)模 集成電路用的氣體)，而超大(VLSI)和特大(ULSI)規(guī)模集成電路的用氣仍然不能 生產(chǎn)，尤其是純度超過6N的氣體還得全部依靠進口來解決。從國外情況看，由于美國在技術(shù)上封鎖、在產(chǎn)品銷售上限制，我國無法將該項技 術(shù)引入國內(nèi)。國內(nèi)外水平對比表品 種國內(nèi)現(xiàn)有水平國際先進水平實施計劃水平硅烷3.04.0N6.0N6.0N磷烷4.04.5N6.0N6.0N砷烷3.04.0N6.0N6.0N采用先進的低溫精餾、吸附干燥、過濾除塵以及高純氣體灌裝技術(shù)及設(shè)備，生產(chǎn) 出適合我國

5、各行業(yè)需要的6N高純氣體。2、技術(shù)關(guān)鍵A、引進進口氣體提純關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備。B、建立分析方法、完善分析設(shè)備。C、完善輔助設(shè)備，如：超純灌裝設(shè)備、鋼瓶處理系統(tǒng) 砷烷提純工藝流程圖如下：3、技術(shù)指標產(chǎn)品的性能指標與國外對比:表1名稱含量美國白俄羅斯組分標準氣體公司(本項目達到的標準)硅烷性能比較備注硅烷Sila ne99.9999%99.9999%Nitroge n0.1ppm0.1ppmOxygen<0.1ppm<0.09ppm*TotalHydrocarb ons<0.1ppm<0.1ppmCarbon Dioxide<0.1ppm<0.1ppmCarbon

6、Mono xide<0.1ppm<0.1ppmWater<0.1ppm<0.05ppm*Argon<0.1ppm<0.1ppmChlorosila nes<0.1ppm<0.1ppmHelium<10ppm<10ppmHydroge n<20ppm<20ppmDisila ne<0.1ppm<0.1ppmSiloxa nes<0.1ppm<0.1ppmResistivity>10,000 ohm/cm>10,000 ohm/cmParticle10 pcs/cu.ft>0.1&am

7、p; micro;m2 pcs/cu.ft>0.1& micro;m*表2磷烷性能比較名稱含量美國白俄羅斯備注組分SOLKATRONIC 公司（本項目達到的標準）磷烷Phosphi ne99.9999% min99.9999% minArgon<0.1ppm<0.1ppmArsi ne<0.1ppm<0.1ppmCarbon Dioxide<0.1ppm<0.1ppmCarbon Mono xide<0.1ppm<0.1ppmMetha ne<0.1ppm<0.1ppmEtha ne<0.1ppm<0.1pp

8、mPropa ne<0.1ppm<0.1ppmTHC(as Metha ne)<0.1ppm<0.1ppmNitroge n<0.1ppm<0.1ppmOxygen<0.1ppm<0.09ppm*Water<0.1ppm<0.05ppm*表3砷烷性能比較名稱含量美國白俄羅斯備注組分SOLKATRONIC 公司（本項目達到的標準）砷烷Arsi ne99.9999% min99.9999% minArgon<0.1ppm<0.1ppmArsi ne<0.1ppm<0.1ppmCarbon Dioxide<0.

9、1ppm<0.1ppmCarbon Mono xide<0.1ppm<0.1ppmMetha ne<0.1ppm<0.1ppmEtha ne<0.1ppm<0.1ppmPropa ne<0.1ppm<0.1ppmTHC(as Methane)<0.1ppm<0.1ppmPhosphi ne<0.1ppm<0.1ppmNitroge n<0.1ppm<0.1ppmGerma ne<0.05ppm<0.05ppmSilane<0.1ppm<0.1ppmOxygen<0.1ppm&

10、lt;0.09ppm*Water<0.1ppm<0.05ppm*注：*表示該項指標優(yōu)于美國公司標準環(huán)境保護制造過程對環(huán)境無污染、無工業(yè)垃圾、尾氣排放符合國際標準，無噪音，其副產(chǎn) 品可二次利用，并可銷往國內(nèi)、外。三種氣體國內(nèi)外價格對比表名稱純度單位國內(nèi)價格（RMB國外價格（USD進口關(guān)稅備注砷烷AsH36N公斤100005809%海關(guān)稅，17%增值稅）國內(nèi)產(chǎn)品純度為99.9%成本 價人民幣：600元/公斤磷烷PH36N公斤95005009%海關(guān)稅，17%增值稅）國內(nèi)產(chǎn)品純度為99.9%成本 價人民幣：600元/公斤硅烷SiH46N公斤18001307.5%海關(guān)稅，17%曾值稅國內(nèi)產(chǎn)品純度為99