不應(yīng)被忽視的明星——特種氣體

鹽城高純氬隨著電子工業(yè)特別是集成電路技術(shù)的發(fā)展，特種氣體的研發(fā)和工業(yè)生產(chǎn)得到了發(fā)展。特種氣體是工業(yè)氣體中的一個(gè)新類別。它是近年來(lái)適應(yīng)國(guó)防工業(yè)、科研、自動(dòng)化技術(shù)和精密檢測(cè)的世界工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家。特別是微電子技術(shù)的發(fā)展需要出現(xiàn)在歷史時(shí)刻。特殊氣體主要包括高純度氣體、電子氣體、標(biāo)準(zhǔn)氣體和新發(fā)展的校正氣體和零點(diǎn)氣體。

目前，特種氣體的應(yīng)用領(lǐng)域和需求正在逐漸擴(kuò)大。品種日益增多。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)有單位有260種特種氣體。根據(jù)氣體的混合性，可制備2.5萬(wàn)多種混合物，成為高科技等科研技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域不可或缺的基本原料。

近年來(lái)，特種氣體的研究和應(yīng)用在我國(guó)從零開(kāi)始，特種氣體在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，新氣體的研發(fā)自上而下受到廣泛關(guān)注，一些常見(jiàn)的特種氣體基本上擺脫了簡(jiǎn)單依賴進(jìn)口的被動(dòng)局面，不僅節(jié)省了大量的外匯，而且為我國(guó)自身電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。然而，我國(guó)特種氣體的研究和應(yīng)用仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。相當(dāng)多的特種氣體需要進(jìn)口。僅1987年進(jìn)口的電子氣就花費(fèi)了308萬(wàn)元。因此，很有必要在我國(guó)形成一個(gè)特種氣體及其配套器件研究開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、供應(yīng)一條龍的新格局，所謂“第三次浪翻”是以高科技的迅猛發(fā)展為龍頭的。如果沒(méi)有強(qiáng)有力的特種氣體產(chǎn)業(yè)支持，我國(guó)電子產(chǎn)業(yè)本土化進(jìn)程將十分困難，最終將拖累四大現(xiàn)代化建設(shè)。因此，全面發(fā)展和建立中國(guó)特種氣體產(chǎn)業(yè)，徹底改變依賴進(jìn)口的被動(dòng)局面具有重要的戰(zhàn)略意義。

六五、七五期間，全國(guó)有9家研究單位和廠家致力于特種氣體的開(kāi)發(fā)應(yīng)用。在35種最常用的特殊氣體中，我國(guó)可提供高純氫、氮、氧、硅烷、磷烷、二氯氫硅、高純氨、高純氯化氫等近30種氣體，主要用于晶體生長(zhǎng)、熱氧化、外延、擴(kuò)散等13個(gè)重要過(guò)程。在使用過(guò)程中，特種氣體的純度直接影響到集成電路塊的質(zhì)量和成品率，因此，作為電子工業(yè)最基本的原材料，特種氣體應(yīng)受到相當(dāng)程度的重視。標(biāo)準(zhǔn)氣的應(yīng)用主要有兩類。一是石油、化工、冶金等行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)氣體。中國(guó)有遼陽(yáng)化纖、大慶石化、燕山石化、首鋼、寶鋼等30多家大型企業(yè)，每年需要60多種標(biāo)準(zhǔn)氣體，近2萬(wàn)瓶，而中國(guó)只能提供20多種常用氣體，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求，相當(dāng)一部分依賴進(jìn)口；二是環(huán)境監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)氣體，主要用于空氣污染和汽車尾氣監(jiān)測(cè)。目前，只有中國(guó)計(jì)量科學(xué)院的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)才能提供少量的標(biāo)準(zhǔn)混合物，如CO/N2.CH4/N2.SO2/N2，其中大部分需要進(jìn)口。在我國(guó)特種氣體行業(yè)中，標(biāo)準(zhǔn)氣的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用是一個(gè)弱點(diǎn)，需要大量的努力來(lái)彌補(bǔ)。

以上簡(jiǎn)要介紹了我國(guó)特種氣體研發(fā)的概況，從我國(guó)電子工業(yè)等科研發(fā)展來(lái)看，特種氣體的應(yīng)用前景非常廣闊。僅就電子工業(yè)而言，近五年來(lái)，特種氣體量翻了一番，使用的品種也翻了近一倍。據(jù)有關(guān)部門提供的資料表明，進(jìn)入80年代后，電子氣、光纖氣、標(biāo)準(zhǔn)氣等的用量將進(jìn)一步成倍增長(zhǎng)，使用的品種也將進(jìn)一步擴(kuò)大，這就為特種氣體的發(fā)展提供了一個(gè)良好的契機(jī)。在大力發(fā)展電子工業(yè)和光纖通信的同時(shí)，要同時(shí)加強(qiáng)特種氣體的研發(fā)，努力縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距。特種氣體的本地化是我國(guó)電子產(chǎn)業(yè)本地化的重要。這一步直接關(guān)系到我國(guó)電子產(chǎn)業(yè)等高新技術(shù)部門的發(fā)展。

然而，我國(guó)特種氣體的發(fā)展似乎并不令人滿意。由于特種氣體一般易燃、易爆、毒性大、腐蝕性強(qiáng)，研究工作難度大，我國(guó)特種氣體發(fā)展相對(duì)緩慢。從目前的情況來(lái)看，主要存在兩個(gè)問(wèn)題：

1.易開(kāi)發(fā)的氣體品種出現(xiàn)重復(fù)開(kāi)發(fā)現(xiàn)象，一些毒性大、腐蝕性強(qiáng)、急需的氣體，如硼烷、砷烷、二氯氫硅、六氫化鎢、三氫化氮等，在沒(méi)有得到應(yīng)有重視的情況下，相對(duì)分散了人力和財(cái)力，造成了一些不必要的浪費(fèi)。要注重宏觀管理中各方關(guān)系的協(xié)調(diào)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)利益出發(fā)，協(xié)調(diào)重點(diǎn)項(xiàng)目，重視利用。

2.配套設(shè)備的研發(fā)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于特種氣體的研究進(jìn)展，影響了閥門、減壓器、氣瓶等高純氣體的使用純度。目前，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體廠使用的大部分閥門和減壓器必須從美國(guó)和日本進(jìn)口，而瓶柜和吹洗系統(tǒng)都依賴進(jìn)口，這特別值得足夠關(guān)注。若配套設(shè)備問(wèn)題無(wú)法解決，特種氣體的研發(fā)應(yīng)用將受到極大影響。