紧盯“卡脖子”问题 中国恩菲履国企责任显担当

胡美佳|文

中国恩菲在电子信息产业领域紧盯“卡脖子”问题，不断攻关关键核心技术，取得了显著的发展成果，彰显国企担当。

2020年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”）自20世纪90年代就开启了硅基材料的研发和产业化之路，历经国外技术封锁、产业歧视、舆论打压，经过十多年深居偏远之地的埋头攻关，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，多晶硅产能进入世界前十，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。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。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，简单说就是对产品纯度的要求更加苛刻而已，然而在精细提纯这条道路上，从纯度99.9%到99.9999999999%（12N），技术难度呈指数型增长。正是因为我们难以达到这个高纯度的要求，所以一直受制于人，而实现这个目标需要多方努力。

技术上，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，要经历无数次参数数据的计算、对比、推翻、再确定过程，也要经过无数次“残酷”的自我否定和一次次点滴进步。

产品创新离不开装备的升级，要实现产品自有，设备的自主创新是绕不开的，因此为生产出高纯度的产品，中国恩菲严格控制设备材质、炉型结构、管道选型、仪表选型、洁净室等级高于半导体技术标准要求。经过改造后的车间，成了一个“神秘基地”，在这里，每一个螺丝、每一节管道，每一个阀门，每一种材料的选择，都要经过技术人员反复的推敲和验证，且只有特定人员指纹解码方可进入。

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了基础支撑。

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，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，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，其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，美国、法国、德国、日本的电子气产量之和占全球市场的90%以上，许多气体在我国的生产仍是空白。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多晶硅在还原炉内的“生长”，这个反应过程复杂，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。正因如此，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。

然而这些气体的深加工工艺，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”。

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，中国恩菲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，目前中硅已成为国内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，也实现了供应国产化。

在研发集成电路产业用硅基电子气体的同时，中国恩菲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。

未来 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”。然而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，或许还只是星星之火，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，即新一代高良品率、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，真正地增强国家实力，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！