从99.99%到99.999%

苦练“无影手” 打造“气体王国”

昊华气体的工程师正在调试设备。 受访者供图

扫码上川观，看研发人员如何“练气功”。

□四川日报全媒体记者 罗韬

点位
昊华气体（自贡）有限公司

企业独门绝技
　　企业生产的三氟化氮（NF3），是一种高性能无机化合物，具有独特的强氧化性和腐蚀性，广泛应用于干法刻蚀、清洗等核心工艺环节，就像一只“无影手”，在集成电路上刻出纳米级线路，是推动微电子技术进步不可或缺的力量。

　　近日，记者走进昊华气体（自贡）有限公司，高耸的精馏塔、反应釜与交错的管道纵横排布，加上标准化厂房和装置区，构成精密布局的工业景观。“这些罐子看起来很普通，但里面的气体可不普通。”昊华气体精制车间主任王杰说。
　　王杰所说的气体，就是三氟化氮，作为一种高性能的无机化合物，它是集成电路制造领域的关键材料，广泛应用于干法刻蚀、清洗等核心工艺环节。苦练“无影手”这一独门绝技，让昊华气体成功入选国务院国资委首批专项培育工程。而该公司的独门绝技，远不止于此。

研发出具备国际领先水平的高纯度三氟化氮
　　20年前，国内特种气体行业尚处于萌芽期，三氟化氮的制备技术完全依赖进口，每公斤售价数千元，且供货周期动辄数月。对于下游而言，供货周期的不稳定，将带来供应链的不确定性。这一“痛点”激发了企业自主研发的决心。
　　特种气体的技术关键是提纯。几年前，一家行业下游头部企业与昊华气体开展交流，该企业关键产品刻蚀用的三氟化氮，需要的产品纯度是99.999%（5N），而昊华气体当时只能做到99.99%（4N）。
　　0.009%的差距意味着什么？更高纯度的气体可以降低单位产品的纯化能耗，满足集成电路先进制程对电子气体的严苛要求。
　　对此，昊华气体成立专项组，搭建中试平台，针对电子级三氟化氮对痕量杂质的严格要求，优化各纯化单元的配置顺序与工艺参数，解决生产过程中各单元杂质的深度去除问题。同时，开发用于深低温精馏塔的专用设备，实现对精馏过程的精准温控。
　　“我们的产品纯度稳定在5N以上，在电解装置设计、低氟化物有效控制、低温精馏调控等行业共性难题上不断取得突破，形成了20余项具有自主知识产权的核心生产技术，为三氟化氮产业化发展奠定了坚实基础。经客户测试，刻蚀速度和均匀性达到了国际领先水平。”昊华气体副总经理李梅告诉记者。
　　昊华气体在研发三氟化氮过程中积累的高效氟化合成技术，还直接推动了四氟化碳、六氟化钨等用于集成电路制造的产品快速迭代，并为产业链整体升级作出贡献。上游企业因昊华气体的需求，将原料向高纯度甚至超高纯度发展；下游客户因昊华气体的稳定供应，降低了采购成本。

攻克多项关键技术，打造一个“气体王国”
　　三氟化氮只是昊华气体的独门绝技之一。记者了解到，昊华气体先后攻克多项关键技术，打造了一个“气体王国”。
　　昊华气体通过产品迭代升级，持续在集成电路先进制程用电子气体、电力环保气体以及医药类气体等细分领域实现突破，形成20余种单品电子气体和30余种电子混合气体的产品矩阵，满足下游客户快速增长的需求。
　　“近年来，我们推进高质量发展，加速产业升级。”李梅说，昊华气体在高纯三氟化氮、六氟化钨等传统优势产品稳健发展的基础上，围绕集成电路、高压电力、高端医药三大业务方向持续布局，加大研发投入，推进关键工艺优化与产能升级，逐步突破电子特种气体领域多项技术瓶颈，推动产品体系向高端化、系列化发展。
　　李梅告诉记者，目前昊华气体拥有一支超150人的科研团队，其中硕士和博士占比高达56%。企业还与高校院所等在关键技术联合攻关、高层次人才培养和高水平科技成果转化等方面保持深度产学研合作。
　　“未来电子气体行业的竞争，将不再局限于单一产品或规模优势，而是对研发能力、制造能力和客户服务能力的综合考验。唯有实现多维能力协同发力，才能在全球电子特种气体竞争格局中占据更加有利的位置。”李梅说。
　　在四川，昊华气体也积极响应四川省氟化工产业发展政策，计划继续加大在自贡的投入，打造集研发、生产和应用验证于一体的万吨级综合基地，助力西南地区集成电路产业集群高质量发展。

高人
坚持才是真正的秘诀
□四川日报全媒体记者 罗韬
　　踏实——这是记者见到王杰时的感觉。他不善言辞，是一位典型的工程师，更多时候只是默默在忙活。
　　去年9月，王杰接到一个看似“只差一点点”的任务：将三氟化氮产品的纯度从99.99%提升至99.999%。这意味着，每100万个分子中的杂质要从100个降到10个。实现这一跃升的关键，在于控制一套精密设备——前端预冷器温度必须锁定在极窄的区间值内，后端精馏塔加热回路参数则需要反复调试、精确匹配。
　　“就像走钢丝，左边是冷，右边是热，中间只有一条窄路。”王杰说。
　　没有捷径可走，王杰和4位小伙伴组成攻关小组，以72小时为一个验证周期，反复调整参数、观察反应、记录偏差、复盘修正……连续数十次循环，记录下成千上万条实验数据。最终，仅用一个多月就完成了任务。
　　短时间内完成研发，有什么独门秘诀吗？王杰回答：“哪有什么独门秘诀，都是日复一日的坚持。不只是我，很多坚守一线的同事也一样，坚持才是真正的秘诀。”