華特氣體：電子特氣國產化「先鋒」

潛心研發兩年後，南海企業廣東華特氣體股份有限公司（以下簡稱「華特氣體」）將一種名為六氟乙烷的電子氣體純度從99.9%提升到99.999%，一舉打破國外廠商在該產品上的壟斷，迫使其下調售價，並」虎口奪食「，搶下國內高純六氟乙烷六成以上的市場，產品同時出口韓國、台灣、新加坡等地。

高純六氟乙烷可被用作蝕刻劑，以直徑僅為頭髮絲幾千分之一的線寬在晶圓表面「勾勒」出手機、計算機等「大腦」晶元的「腦迴路」。憑藉這一創新產品，華特氣體被許以2015年度中國半導體創新產品和技術的榮譽稱號。

「目前，國內8英寸及以上集成電路的製造商，90%都是我們的客戶。」華特氣體總經理傅鑄紅說，憑藉強勁的研發實力、激勵機制，以及「每瓶必檢」的質量管理體系，華特氣體不僅保持著每年推出1—2個新產品的速度，還作為唯一的電子氣體企業，登上2017年中國電子材料行業電子化工材料專業十強榜單。

國際巨頭口中「奪食」??細分領域國內市場佔比達六成

高純六氟乙烷，是華特氣體的得意之作。這種氣體常被用作蝕刻劑，通過輝光放電，以直徑相當於頭髮絲幾千分之一的線寬（納米級別）在晶圓表面精準蝕刻出成千上萬條線路。

正是因為它的存在，指甲蓋大小的一塊半導體晶元上，溝壑縱橫。業內人笑稱：能「裝」下一座城市。現在，幾乎所有8英寸及以上的半導體集成電路的生產都要用到高純六氟乙烷。

這種納米級別的蝕刻，對氣體的純度要求自然也高，華特氣體潛心研發了兩年，將六氟乙烷的純度從99.9%提升至99.999%，這一產品被評為第十屆（2015年度）中國半導體創新產品和技術。

但讓傅鑄紅更為自豪的是，華特氣體研發出了「五個九」的國產高純六氟乙烷，打破了國內同種產品被美、日企業壟斷的局面，從外資企業「虎口奪食」。

「此前類似高純六氟乙烷的電子特種氣體售價很高，我們的產品出來後，由於品質不輸、價格便宜，服務也比他們好，迫使國外企業把價格下調了一半。」傅鑄紅說，目前，在高純六氟乙烷上，華特氣體已佔據國內市場的六成以上，產品同時出口韓國、新加坡等國家。

特種氣體因對純度要求高、特定雜質的限定非常苛刻，被視作工業氣體的「特種兵」，類似高純六氟乙烷這樣用於半導體工業的電子氣體是特種氣體的一類，被稱為半導體材料的「糧食」和「血液」。事實上，特種氣體的應用範圍十分廣泛。

據統計，應用在8寸以上半導體晶元製造的單質氣體品種達80多種，氣體佔到液晶面板製造成本近3%—5%。如，超高純氨可以合成化合物半導體，生產LED；高純甲烷分解後能生產石墨烯；六氟化硫可輔助鎂合金壓鑄，形成手機邊框；手機屏幕從玻璃變為顯示屏，也需要多種氣體在屏幕上發生反應等等。

而華特氣體的客戶，也幾乎覆蓋了相關行業的領軍企業。

傅鑄紅介紹，半導體晶元領域，「國內8英寸及以上集成電路的製造商，90%左右都是我們的客戶」。這包括全球最大的集成電路代工廠之一台灣積體電路製造公司，和中國內地規模最大的集成電路晶元製造企業中芯國際集成電路製造有限公司等。

液晶面板領域，華特氣體客戶是京東方科技集團股份有限公司、柔宇科技等，在今年上半年，京東方剛剛超越三星集團成為全球第二大電視面板廠商。

現在，華特氣體自主研發了高純度六氟乙烷、、稀混光刻氣體、高純二氧化碳、高純八氟丙烷等多種氣體等多種氣體，眾多產品不僅部分替代進口，還出口到世界50多個國家和地區。

產品出爐要過多道坎??電子特氣每瓶必檢

在使六氟乙烷的純度達到99.999%後，如今的華特氣體又進了一步——將六氟乙烷的純度再度拔高至99.9995%。雜質含量低至0.0005%，相當於1噸水中，僅有不到5克的雜質。

純度對特種氣體的應用有多重要？傅鑄紅舉了一例。華特氣體自主研發的用於治療近視眼的準分子激光氣體，其原理在於利用氣體產生的激光能量削薄眼角膜。必須精準控制氣體發生作用產生波長為193納米的準分子激光，才能保證僅切割角膜而周圍的生物組織不會損傷。「氣體中任何一種雜質超標都可能影響波長，手術就沒法做了。」傅鑄紅說。

能達到這種精度，是華特氣體使用低溫精餾、吸附、分子篩等技術，反覆試驗、查找漏洞、改進方案的結果。「難點很多，比如低溫精餾純化過程，如何精準控制各類參數，如何徹底分離密度、沸點十分接近的一氧化碳、氮氣等。這些都靠我們自己一一破解。」傅鑄紅說。

現在，華特氣體能根據不同客戶的要求，對影響客戶使用的雜質組分進行有針對性的定向去除，在純度上實行個性化生產。這更意味著在提純工藝上對各類參數極其精準的把控。

但提純僅是生產特種氣體的第一道坎，提純後還必須保證氣體純度長期穩定，貯藏、運輸過程中不被污染。只有氣體即將用在客戶的生產線上，其純度還與氣體入瓶時保持一致，才不至於功虧一簣。

為此，華特氣體對盛裝電子氣體的鋼瓶內壁進行拋光、粗磨、精磨，使內壁光潔度表面凸起不超過0.1微米；然後用特製的溶液清洗內壁，加熱、抽真空。事實上，華特氣體對充裝高純、超純氣體的容器內壁都會進行表面光潔處理、表面潔凈處理、表面附著物處理、內部乾燥處理等，有些還會進行鍍鎳、鈍化等處理，以避免二次污染。

不僅如此，華特氣體還在最終成品環節，對普通工業氣體20%抽檢、對電子特氣每瓶必檢，建立起完善的質量管理系統。

每年推出1—2個新產品??研發實力全國第一

在高純度六氟乙烷獲獎後的第二年，華特氣體又憑藉高純三氟甲烷（99.999%）獲得2016年度中國半導體創新產品和技術獎。

1993年企業創立，2002年企業確定以特種氣體為發展方向。多年積累，華特氣體自主研發生產十多種氣體，包括全系列高純氟碳氣體，高純二氧化碳、超高純氨以及稀混光刻氣等電子混合氣體，研發的低溫液體罐也成功替代美國同類產品。截至2016年12月底，華特氣體已取得專利42項，其中發明專利12項，實用新型專利29項，外觀設計專利1項。

「國內同行中，在特種氣體的自主研發、生產、銷售上，華特氣體排在第一位，我們擁有最多自有產品。」傅鑄紅說，在強有力的研發團隊的支撐下，華特氣體保持著每年推出1—2個新產品的速度。

「華特氣體永遠不缺研發方向。」傅鑄紅說，華特氣體每個月都會和自己的高端客戶面對面交流，交換行業前沿信息，改進技術、儲備技術。另外，華特氣體擁有一支30多人的，由碩士、博士、相關領域高級工程師組成的高素質研發團隊。更重要的，是華特氣體在鼓勵自主研發、技術改造方面已形成相對完善的機制。

目前，華特氣體研發中心從實驗、小試、中試到量產都具有完善的工作計劃、資金預算和管理制度，並根據項目內容制訂了相應的《績效考核表》。不僅如此，華特氣體還設立研發項目獎勵，在產品銷售後還會給予研發人員一定提成。

就在不久前，華特氣體被中國電子材料行業協會評為第二屆（2017年）中國電子材料行業電子化工材料專業十強企業，是其中唯一一家生產特種氣體的企業。

■記者手記

機會只青睞有準備之人

在2011年，一篇《關於中國電子氣體產業的調查》的文章稱：中國半導體產業鏈，半截在國外。彼時，國內半導體材料生產的「糧食」和「血液」——電子氣體全部由國外輸送。

也正是在這一年，華特氣體迎來其發展歷史上最重大的轉折。由於當年日本福島核電站發生事故，很多日本特種氣體企業停產，全球最大的集成電路製造服務商台灣積體電路製造股份有限公司（以下簡稱「台積電」）面臨氣體「斷炊」之虞。一通掃描之下，華特氣體進入其視野。

但這份「幸運」是華特氣體爭取過來的。華特氣體總經理傅鑄紅回憶，2002年華特氣體已將電子特種氣體作為重要發展方向，一方面在研發上下功夫，另一方面努力開拓市場，不斷向台積電等尋求合作。

在與台積電合作後，很快華特氣體就證明了自己的實力——2012年，純度達99.999%的六氟乙烷全面走向市場，在被國外廠商壟斷的中國特種氣體市場「撕」開了一個口子，一路攻城略地，佔領了六成市場。

這種強勁的研發實力也使華特氣體迅速在國內特種氣體市場上「一枝獨秀」。

現在，華特氣體也在時刻準備著——從緊跟客戶需求實時更新技術儲備，到花費大力氣建立機制鼓勵研發和創新，更多的可能性正在他們不斷推出的新產品中孕育。這家擁有20多年歷史的企業正迸發著年輕的活力。

■企業金句

華特氣體至少有兩套比較好的機制：第一，我們不斷與高端客戶面對面交流，更新行業前沿信息，進行技術儲備。通過對市場的了解，提前研發未來的產品。第二，我們不僅有專門針對研發的獎勵，研發人員還能享受產品產業化後的紅利。通過他們，將華特氣體的產品做穩、做好。

——華特氣體總經理傅鑄紅

本版撰文：王芃琹 王詩琪 葉潔純 統籌：葉潔純

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