紧盯“卡脖子”问题中国恩菲履国企责任显担当

　　不久前召开的中央经济工作会议，明确部署了2021年全国经济工作的八项重点任务，其中就提到“卡脖子”的问题：增强产业链供应链自主可控能力，尽快解决一批“卡脖子”问题，搞出更多独门绝技。解决“卡脖子”问题，关键要依靠科技创新，想要真正在国际市场中有底气、不被动，唯有拥有自主的核心技术。

　　攻坚克难  在电子信息产业领域不断创新求发展

　　中国恩菲工程技术有限公司（以下简称“中国恩菲”或“公司”）自20世纪90年代就开启了硅基材料的研发和产业化之路。面对国外技术封锁、产业歧视、舆论打压等多重困难，中国恩菲经过十多年的埋头攻关，拥有了自主知识产权的低成本、低能耗、大规模高纯度多晶硅材料制备技术，并在技术创新领域实现诸多行业突破，摆脱对外依赖。

　　十多年前，恩菲人作为民族多晶硅的开拓者，使我国光伏行业摆脱了受制于人的不利局面，实现了从光伏大国向强国的角色转变；今天，中国核心集成电路国产芯片缺乏自主能力的“致命短板”使得中国电子信息产业遭遇了“卡脖子”的严峻形势，也令上游材料领域受到高度关注，有人形容，芯片之战的实质是基于多晶硅材料之上的较量，尤其是电子级高纯多晶硅和区熔级多晶硅的市场却长期被美国、德国、日本垄断。目前，因为核心环节技术未能突破，中国在这两个领域面临着一如多年前光伏产业受制于人的局面。

　　相关技术在外、核心产品进口，我国高端电子信息技术产业、人工智能乃至国家安全都会受到威胁。机遇偏爱有准备的头脑，未来的机遇虽不可知，但梦想可以带动行动的步伐提前筹谋。面对“新战役”的国家召唤，恩菲人又聚力高端，抱着“硅业报国”之心，再一次踏上了为国研发的道路，开始了高端硅基材料的研发工作，为实现“高精尖之梦”而努力，向着助力中国电子信息产业崛起的新征程进发。

　　深耕基础研究  突破芯片用电子级多晶硅生产技术难题

　　从光伏用多晶硅到芯片用多晶硅，看似只是对产品纯度的要求更加苛刻，然而在精细提纯这条道路上，从纯度99.9%到99.9999999999%（12N），小数点后每增加一位的技术难度，都呈现指数型增长的曲线。也正是因为目前国家在相关领域难以达到这个高纯度的要求，导致自身受制于人，而实现这个目标需要的是多方努力的合力。

　　技术上，从氢气的制备及纯化、原料TCS合成、副产物四氯化硅氢化、精馏、还原、尾气回收和产品后处理……每一个环节、每一项工艺，从理论研究、试验评价炉检测，到应用于还原炉的试生产，再到整个车间、系统的稳定生产，要经历无数参数数据的计算、对比、推翻、再确定的过程，也要经过无数“残酷”的自我否定和一次次曙光的点滴进步。

　　产品创新离不开装备的升级，高纯电子级多晶硅是制备集成芯片的关键材料，区熔级多晶硅主要应用于高电压大功率器件和特种芯片，常应用在军工等重要领域。然而，没有好的设备做不出好的产品，要实现产品自有，设备的自主创新是绕不开的，因此，中国恩菲为生产出高纯度的产品，从设备材质、炉型结构、管道选型、仪表选型、洁净室等级都要高于半导体技术标准要求进行严格控制。经过改造后的车间，成为了一个“神秘基地”，在这里，每一个螺丝、每一节管道、每一个阀门、每一种材质的选择，都要经过技术人员反复的推敲和验证，在这里，也只有特定人员指纹解码方可进入。

　　通过自主开发的电子级多晶硅动态循环梯级分离提纯技术，突破了高效三氯氢硅精馏技术、过程气体干法回收和超纯氢气纯化技术、高纯多晶硅还原技术、产品高纯后处理技术与检测方法、杂质含量工程化控制技术等关键技术，目前电子级多晶硅产品已经实现了批量生产与试用，解决了电子工业基础领域的关键材料基础薄弱的问题，为相关信息产业集聚发展提供基础支撑。

　　精细挖潜全工艺  探索出芯片用电子特气自主创新产业化路子

　　芯片的生产制造是复杂的，其复杂和困难程度相当于在一个指甲盖上建一座设计精美的城市，一块小小的电路芯片就有100多亿个晶体管，晶体管通过纳米线相连，加工工艺包括外延、光刻、气相沉积、离子注入、扩散、刻蚀、清洗等等，多达几千道工序连接在一起，除了原材料硅料的超高纯外，还需要100多种高纯的电子气体对其进行构造和塑形。这当中，硅基电子特气占比近半，他们的质量与稳定供应直接影响半导体集成电路芯片的质量、性能和企业生存。

　　然而，目前全球半导体用电子气体市场也同样呈现出寡头竞争的格局，许多气体在国内的生产仍是空白。只要这些核心技术被国外控制，即便解决了原材料问题，芯片技术的自主国产化也很难实现！

　　潜心研究电子级高纯多晶硅的恩菲人，不会放弃这些领域的研究。

　　在多晶硅生产工艺中，核心环节就是控制好在还原炉内的“生长”，这个过程反应复杂，生成棒状多晶硅的同时，还产生了副产四氯化硅、氯化氢、二氯二氢硅、三氯氢硅、六氯乙硅烷、六氯乙硅氧烷等化合物，由于还原炉内硼磷及金属杂质含量要求低至ppb级甚至ppt级，因此，多晶硅生产过程中的副产物纯度也很高。所以，这些低杂质副产化合物更适合用来作为硅基电子特气的原料。

　　这些气体还需要进行深加工，正是这个深加工的工艺，是国内气体产业的技术瓶颈。中国恩菲对生产工艺路径进行了后续的优化处理，诸如反应精馏、催化合成等量身打造的专有工艺“深加工”流程，华丽转身为“电子特气”。而这些电子特气就是此前提到的芯片工艺制造过程中必须使用的气体。

　　自2015年，中国恩菲就开始做这方面的技术储备，经过数年研发，通过不断的技术改造与提升，反复摸索和优化工艺参数，陆续解决了光通讯行业用高纯四氯化硅提纯、检测、充装及储存等技术难题，产品的顺利生产与销售，成功打破了国外近20年的垄断，该产品也成为自主研发生产的电子特气正硅酸乙酯的重要原材料。

　　在集成电路用电子特气研究方面，成功从多晶硅共生产物中分离和精制出电子级六氯乙硅烷，该产品作为前驱体广泛应用在先进的12英寸集成电路芯片薄膜生长工艺上，产品附加值极高，目前中硅已成为六氯乙硅烷合格供应商。另外，电子级三氯氢硅、电子级二氯二氢硅的研发并投产成功，实现供应国产化。

　　在研发集成电路产业用硅基电子气体的同时，还进行了配套的全自动充装技术、系统、检测技术的研发工作。目前已经成功研发了高纯全自动充装技术与系统。

　　芯片用半导体材料  关键核心技术攻关永无止境

　　芯片虽小，却是“国之利器”。在芯片这条庞大的产业链上，中国恩菲研发的成果，从全面国产化的“巨大工程”体量上看，或许还只是星火之势，但创新的大门已经开启，就没有不继续朝着梦想前进的道理。

　　接下来的发展中，中国恩菲一方面依托区熔级多晶硅生产，研发包含更多种类硅基电子气体产品、化学机械抛光（CMP）磨料、光刻胶等半导体用基础原材料，另一方面瞄准的是更高的目标，那就是新一代高良品率、高稳定性的芯片用半导体材料的研发。

　　勇攀高峰，不是为了让世界看见，而是为了看见世界。以更广更宽的视野，走别人没有走过的路，创造引领世界潮流的科技成果，从而致力于科研成果的产业化，做更大更强的事业，让科技成果走进千家万户，真正地成为国家实力，不辜负时代赋予的使命，这也是中国恩菲坚守的硅业报国的梦想。路漫漫其修远兮，在为国“芯”上下求索奋起直追的道路上，恩菲人敢为先锋、一往无前！

　　转自：中国有色金属报

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