中国芯的“氟”音
半导体、新能源、新材料……这些关乎国计民生的产业背后,都离不开一个共同的元素——氟。谁能在这个日益重要的领域掌握核心技术,谁就能握紧通往未来的钥匙。
从焦作市冰晶石厂起步,多氟多(002407)新材料股份有限公司构筑了从无水氟化氢到电子级氢氟酸、从六氟磷酸锂到新能源电池的全链条技术体系,以锲而不舍的创新精神,通过对氟元素的精深探索,走出了一条技术突破与产业升级的创新发展之路。
破局:攻克电子级氢氟酸“卡脖子”技术
时间拨回到20世纪90年代。彼时,电解铝行业发展迅猛,氟化盐作为关键助熔剂需求旺盛。多氟多的前身——焦作市冰晶石厂,在李世江的带领下,成功研制了氟硅酸钠法制冰晶石联产优质白炭黑工艺,并于2004年主持修订《冰晶石》国家标准。凭借技术优势,多氟多氟化盐综合产能、产量和市场占有率跃居同行业首位,冰晶石出口量连续多年全国第一。
市场的成功并未让多氟多人止步,他们敏锐地认识到电解铝用氟化盐的全球市场规模仅为一两百万吨,长期依靠传统无机氟化工将不可避免地遇到增长的天花板。基于此,多氟多开始向高技术壁垒的电子化学品产业转型,六氟磷酸锂和电子级氢氟酸就是那时确定的突破口。电子级氢氟酸是芯片制造中不可或缺的关键清洗和蚀刻材料,被称为半导体行业的“血液”,其提纯技术长期被国外少数化工企业掌握,是名副其实的“卡脖子”技术。
多氟多研发团队在实验室里历经成千上万次试验,逐一突破了分析检测、超净化处理和包装容器清洗等多项核心技术,最终开发出具有完全自主知识产权的电子级氢氟酸生产工艺。更具突破性的是,该技术采用的原料除了萤石,还有磷肥的副产品氟硅酸。这条由多氟多首创、以氟硅酸为原料生产超纯电子级氢氟酸的成套工艺路线,打破了氟硅难分离、氟转化率低的技术瓶颈,不仅实现了氟资源来源的多元化,更助推了我国磷化工产业的绿色转型升级。
随着工艺不断成熟,多氟多建成行业内首套利用磷肥副产氟硅酸生产超纯电子级氢氟酸的万吨级生产装置,技术整体达国际先进水平。产品品质也达到最高等级的UP-SSS级,即G5级别,是半导体电子级氢氟酸能达到的最高纯度,能够满足3纳米及以下先进制程的要求。目前,多氟多电子级氢氟酸综合产能达6万吨/年,国内市场占有率持续攀升,稳居行业首位。
作为国内极少数能稳定供应高端半导体电子级氢氟酸的企业,也是为数不多真正掌握G5级别生产技术的企业,多氟多于2021年进入台积电的供应商审核流程。多氟多高度重视、充分准备,严格按照台积电的要求对整个体系进行完善提升。经过2年多的时间,多氟多完成了整个审核过程,依靠过硬的技术、创新的成果及稳定的品质通过了台积电的验证,成为合格供应商并开始批量供货。截至目前,多氟多的电子级氢氟酸已批量供应台积电、三星、中芯国际等顶尖半导体企业,是台积电在中国大陆唯一的电子级氢氟酸合格供应商。
延链:干湿电子化学品双布局打造“南北双基地”
如果说电子级氢氟酸是多氟多叩开半导体大门的“敲门砖”,那么“电子化学品南北双基地”的宏图,则是多氟多构建电子级材料产业链优势的根本战略。
当前,电子化学品市场中除了湿电子化学品,以高纯硅烷、高纯四氟化硅为代表的电子特气,在半导体先进制程中也充当着薄膜沉积、刻蚀等核心工序的“灵魂角色”。
多氟多布局该领域的起点始于2018年。那一年,多氟多对浙江中宁硅业有限公司(以下简称中宁硅业)实施破产重整,正式切入电子特气赛道。中宁硅业通过系统性技术改造,营收逐年上升,并于2021年跻身工信部专精特新“小巨人”企业。截至目前,中宁硅业已经拥有国际先进的硅烷生产工艺,产品同时覆盖半导体、薄膜晶体管液晶显示器、光伏和镀膜玻璃四大高端应用领域。在拳头产品硅烷之外,中宁硅业着力突破被国外垄断的高纯四氟化硅技术,通过承担浙江省科技厅重点研发计划“集成电路—高纯四氟化硅气体研发与产业化研究”进口替代应急攻关项目,实现大批次生产集成电路级高纯四氟化硅气体。
在南下布局的过程中,多氟多通过多业务品种的交叉融合,使半导体材料最终走出焦作,至华东地区形成“南硅北氟”的呼应之势。“我们在焦作总部打造中国电子化学品‘北方基地’,主要发展以电子级氢氟酸为代表的湿电子化学品;又在浙江衢州打造中国电子化学品‘南方基地’,主要输出电子级硅烷等干电子化学品。”多氟多董事长李云峰这样阐述。
聚势:三位一体打造半导体材料综合服务商
除了拥有核心的产品线,衡量一家半导体材料企业的最高境界,还在于其能否为客户提供除产品以外的、贯穿全产业链的综合解决方案。
多氟多经过多年深耕,已构建起覆盖湿电子化学品与干电子化学品两大门类的完整产品矩阵,可满足芯片制造从清洗、刻蚀到薄膜沉积、离子注入等全流程的关键材料需求。
湿电子化学品方面,多氟多以电子级氢氟酸为拳头产品,同时拥有电子级氨水、电子级硝酸、电子级氟化铵、电子级双氧水等超净高纯试剂。电子级氢氟酸纯度达到G5级别,主要用于氧化层去除、精密湿法刻蚀和晶圆清洗,是芯片制造中用量最大的湿电子化学品之一。电子级氨水与双氧水、超纯水配制成SC-1标准清洗液,用于去除晶圆表面有机物和颗粒;电子级硝酸凭借强氧化性去除重金属离子,防止芯片漏电失效;电子级氟化铵与氢氟酸复配成BOE缓冲刻蚀液,实现二氧化硅介质层的精准刻蚀。
干电子化学品方面,多氟多通过控股子公司中宁硅业,掌握了高纯硅烷、高纯四氟化硅、高纯乙硅烷等核心电子特气的生产能力。高纯硅烷是CVD工艺沉积多晶硅、氮化硅、氧化硅薄膜的基础硅源,广泛应用于逻辑芯片、存储芯片的栅极、隔离层和钝化层制备;高纯四氟化硅可用于等离子干法刻蚀、离子注入掺杂及先进低k介质薄膜沉积,是解决先进制程信号延迟问题的关键材料;高纯乙硅烷主要面向14纳米及以下先进制程,成膜温度更低、沉积速度更快,可大幅提升芯片良品率。
此外,在硼同位素领域,多氟多已建成100吨/年硼稳定同位素系列新材料生产线,拥有国际先进、国内唯一高塔分离的硼同位素全自动化工艺生产线,硼-10系列产品丰度不低于99%,硼-11系列产品丰度不低于99.9%,可广泛满足核电、中子屏蔽、半导体等高端领域的严苛需求。子公司多氟多硼基(山东)新材料科技有限公司已通过中广核子公司苏州热工研究院的现场审核,开始向中广核方面交付硼同位素产品。
正是依托这样丰富的产品线,多氟多实现了从单一产品供应商到整体化学系统方案提供商的转型。在连续多年的持续深耕和技术迭代中,多氟多通过建立氟、硅两大核心元素的深刻关系,从客户工艺流程出发,统筹氟、硅、硼等多种核心元素,为客户精准定制一系列特种电子化学品的独特拼图。
在2026年SEMICON展会期间,多位业内权威和领军人物在参观多氟多展台后表示,多氟多不仅解决了电子级氢氟酸和部分先进电子特气的国产替代急迫问题,更为国内半导体材料产业建立了一套从原料高效供应到产业链协同创新的本土保障体系。
“掌握一个元素,建立一个链条,塑造一个生态,成就一个梦想。”多氟多正以这一战略构想为指引,全力打造全球氟基新材料原始创新策源地,为中国半导体产业与高端制造实现自主安全可控,铸就“中国芯”最硬气的那份“氟”之脊梁。
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