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高纯金属一:MO源——高纯金属有机化合物
电子信息技术是当今世界最活跃的生产力,电子信息技术的核心是半导体材料。化合物半导体微结构材料的产生与发展,是电子信息技术领域的一场革命,在理论上,引入了全新的思想和设计,在实践上,由于其展示的优异的电学、光学和磁学等性能,将半导体和集成电路推向更高的频率、更快的速度、更低的噪音和更大的功率。半导体微结构材料技术的发展状况是衡量一个国家电子信息技术发展水平的重要标志。发展半导体微结构材料技术对实现我国科学技术现代化、国防现代化和发展国民经济具有深远的意义。
MO源即高纯金属有机化合物。是先进的金属有机化学气相沉积(简称MOCVD)、金属有机分子束外延(简称MOMBE)等技术生长半导体微结构材料的支撑材料。 由于MO源产品要求纯度极高,而绝大多数MO源化合物对氧气、水汽极其敏感,遇空气可发生自燃,遇水可发生爆炸,且毒性大,所以MO源的研制是集极端条件下的合成制备、超纯纯化、超纯分析、超纯灌装等于一体的高新技术。 本公司研发二十个MO源的主要品种,纯度在99.9998% (5.8N) ~ 99.995% (4.5N) 之间,其中已有十二个品种通过了国家级的鉴定或验收,其总体质量已处于世界同类产品先进水平,部分产品的质量达到世界领先水平。MO源专用实验室,其中有120m2的超净室,用于MO源产品的超纯纯化、超净样品处理、超净清洗及产品灌装。自行设计和监制了MO源合成和纯化专用设备??无氧无水惰性气体操作箱。设计并监制了性能优越的高纯MO源封装容器。确立了MO源电感偶合等离子体原子发射光谱(ICP—AES)分析法,把分析杂质元素由国家规定的3~5种,扩展到30种左右。配位化学纯化MO源方法的应用,使MO源纯度提高到了新的水平。
南京大学是目前我国MO源研究和研制的主要基地,先后承担了“七五”、“八五”、“九五”、“十五”期间国家“863”高技术发展计划项目、“七五”、“八五”国家重点科技项目等多项MO源研制的国家级研究任务。
经过十多年的拼搏,在MO源的合成方法、纯化技术、分析方法及灌装技术等方面都取得了可贵的经验,锻炼出一支训练有素的专业研究队伍。研制开发出20多种国内迫切需要的MO源品种,纯度在99.999%—99.9999%,大部分MO源品种已经通过了国家级的鉴定或验收;先后建成了多个MO源专用实验室,包括用于超纯纯化、超净样品处理、超净清洗、产品灌装及超纯分析等的超净室;自行设计和监制了MO源合成和纯化专用设备——无氧无水惰性气氛操作箱;设计并监制了性能优越的高纯MO源封装容器。
南京大学的MO源研制从产品的合成工艺、纯化技术、测试方法到封装容器,在国内处于领先地位,已达到国际先进水平。研究中心及有关课题的负责人,多次受到国家和省部级的奖励。鉴于南京大学在MO源研制方面取得的出色成绩,原国家科委于1997年正式批准在南京大学设立MO源研究开发的国家基地,即“国家863计划新材料MO源研究开发中心”。
国家863计划新材料MO源研究开发中心竭诚以最新的研究成果、最优质的产品回报社会、服务用户,为我国光电子事业发展做出贡献。
七五期间(86—90)
(1)高纯金属有机化合物(MO源)——三甲基镓(5.0N)、三甲基铝(5.0N)、三乙基铝(5.0N)的研制(“七五”国家重点科技攻关项目)
(2)高纯金属有机化合物三甲基铟(5.0N)、二乙基锌(5.0N)、三甲基锑(5.0N)的研制
八五期间(91—95)
(1)高纯金属有机化合物二乙基碲(5.5N)的研制
(2)高纯金属有机化合物二甲基镉(5.5N)的研制
(3)金属有机化合物——三甲基铝(5.5N)、三甲基镓(5.5N)的研制(“八五”国家重点科技攻关项目)
(4)MO源新品种的研究和开发——三乙基镓(5.5N)、二甲基乙基铟(5.5N)、叔丁基膦(5.0N)、叔丁基胂(5.0N)(863-715-01-01-02)
九五期间(96—2000)
(1)123、052功臣用二异丙基碲与二甲基镉的研制(国家教育部1996-1999)
(2)“区域电子战”用亚微米级硅芯片高纯液态源及二甲基二茂镁的研制(国家教育部1998-2001)
(3)MO源的研究和开发(863,1996-2000)
十五期间(01—05)
(1)新型MO源研制及工艺研究(863,2001-2003)
(2)新型MO源研制及工艺研究(863,2003-2004)
(3)光纤用高纯四氯化锗研制(省科技厅,2003-2005)
主要MO源品种
名称 分子式 缩写 纯度(%)
三甲基镓 (CH3)3Ga TMGa 99.9999
三乙基镓 (C2H5)3Ga TEGa 99.9998
三甲基铟 (CH3)3In TMIn 99.9999
三乙基铟 (C2H5)3In TEIn 99.9998
二甲基乙基铟 (CH3)2InC2H5 EDMIn 99.9998
溶液三甲基铟 (CH3)3In TMIn 99.9999
三甲基铝 (CH3)3Al TMAl 99.9999
三乙基铝 (C2H5)3Al TEAl 99.9995
二甲基乙基胺配铝烷 AlH3·(NMe2Et) DMEAAl 99.9999
二茂镁 (C5H5)2Mg Cp2Mg 99.9998
二甲基二茂镁 (CH3C5H4)2Mg (MCp)2Mg 99.9998
溶液二甲基二茂镁 (CH3C5H4)2Mg (MCp)2Mg 99.9998
二甲基锌 (CH3)2Zn DMZn 99.9998
二乙基锌 (C2H5)2Zn DEZn 99.9998
二甲基镉 (CH3)2Cd DMCd 99.9998
三甲基锑 (CH3)3Sb TMSb 99.9995
二乙基碲 (C2H5)2Te DETe 99.9998
二异丙基碲 [(CH3)2CH]2Te DIPTe 99.9998
一甲基肼 CH3NHNH2 MMHy 99.9998
一乙基肼 C2H5NHNH2 MEHy 99.9998
1,1-二甲基肼 (CH3)2NNH2 DMHy 99.9998
叔丁基膦 (CH3)3CPH2 TBP 99.9998
叔丁基胂 (CH3)3CAsH2 TBAs 99.9998
高纯金属二:一张图解读高纯金属靶材
来源:材智汇NewM授权。编辑:SARS
高纯金属三:填补中国超高纯金属及溅射靶材的空白
姚力军
公司生产场景
近日,浙江省委统战部向省委上报有关余姚市引进一名“国千人才”,成功研发了战略新兴产业超高纯金属溅射靶材新材料技术,填补国内空白,引来数十名高层次人才扎堆落户、形成一批战略支柱产业的专项报告,省委书记夏宝龙对此作出了重要批示。引起省委书记高度关注的这名“国千人才”,就是宁波江丰电子材料股份有限公司董事长兼总经理姚力军。
通讯员 阮春生 胡慧蕾
记 者 范 洪“管家式”服务承诺
让姚力军决心落户
现代生活中人们每时每刻离不开溅射靶材。智能手机、信用卡、照相机、二代身份证……它们都有一颗“芯”。而芯片中长度近万米的超细金属导线,就是由溅射靶材制造。这一产品要求极高的稳定性,一直以来被日本、美国的公司所垄断。有人曾戏言,当年我国的半导体芯片产业除了水和空气来自中国,其余所有的设备、材料和工艺都来自国外。但中国需要半导体材料产业的发展,它是国家安全和所有信息产业进步的基础。
近期,财政部、发改委、工信部、海关总署、国家税务总局联合发布《关于调整集成电路生产企业进口自用生产性原料、消耗品、免税商品清单的通知》,规定:进口靶材的免税期到2018年底结束。这意味着:要进口日本、美国的超高纯金属溅射靶材,就要交关税了。
获悉此消息,中国唯一批量生产超大规模集成电路制造用超高纯金属溅射靶材的企业—宁波江丰电子材料股份有限公司董事长兼总经理姚力军很激动,为了让我国在超高纯金属溅射靶材上不需依赖进口,姚力军和他的团队奋斗了整整11年。
1994年,在哈尔滨工业大学攻读材料学博士学位的姚力军,获日本文部省的攻读博士学位奖学金。1997年,姚力军在日本广岛大学获得第二个博士学位,并以优异的成绩直接进入全球500强的霍尼韦尔公司工作。后来,姚力军成为霍尼韦尔日本公司的最高负责人。
2004年11月,受余姚市委市政府邀请,姚力军参加“塑博会”,并考察了创业投资环境。当时,余姚给他的承诺是:你只要带着“关键新材料技术和人才”来,剩下的所有问题交给当地党委、政府来解决。
次年4月,姚力军辞去霍尼韦尔公司的职务,率领留美博士潘杰及6名日本专家飞抵余姚。考虑到国内没有相应的生产设备,姚力军筹集资金,在国外采购先进设备,足足装了20个集装箱和1个散货船。
在市政府的积极推荐下,一家有实力且有转型升级意愿的本地制造业企业与他达成合作协议,出资与姚力军合作,注册成立了宁波江丰电子材料有限公司。
在余姚市各部门的支持下,江丰电子公司申报的项目当年成功列入国家863引导项目,获得了100万元科技专项资金。同时,余姚市委、市政府为江丰电子公司发放500万元高层次人才资金,为尚在起步阶段的公司注入了强劲活力。
默默坚守
让姚力军和江丰公司否极泰来
2005年底,江丰电子公司第一块靶材产品成功下线,这意味着:中国结束了溅射靶材完全依赖进口的历史,填补了国家的产业和技术空白。
但许多国际大公司一听说是中国的产品,连试用的机会都不给。2008年,受美国次贷危机影响,江丰电子公司月销售额跌到仅有8万元。当年春节,公司连年终奖都是姚力军找一位企业家借钱才发的。
天无绝人之路。在有关部门的积极推介下,上海一家风投机构相中江丰电子公司,达成了投资5000万元的协议。
姚力军和他的公司慢慢走出低谷,产品开始大量出口美国、日本、欧洲、韩国等国和中国台湾地区,并承担了国家02重大专项、国家863重大专项、发改委高技术产业发展项目、工信部电子发展基金等国家级科研及产业化项目。
2011年3月,日本关东地区发生大地震,大量半导体工厂、靶材工厂停产。原来试用或使用江丰公司产品的国际公司,纷纷找上门来要求增加订单,江丰电子公司日夜加班,仍供不应求。
到2015年,公司销售产值突破3亿元,成为余姚市纳税百强企业。2016年第一季度销售同比增长达71%。
姚力军引领
高层次人才扎堆落户的“余姚现象”
在短短几年间,余姚以江丰电子公司为核心的“原料-半导体材料与装备-芯片”全新产业链,从无到有,从弱到强。到如今,余姚在半导体新材料产业的上下游,以及横向相关产业,涌现出江丰精密、江丰生物、创润新材料等一批科技型企业,形成了铜、铝、钛、钼、钽等靶材的整条产业链,产业集群年产值达50亿元,成为余姚经济发展的新动能。
2012年,美国匹兹堡大学材料科学与工程系博士、世界上少数掌握电子级高纯钛提炼核心技术的专家之一吴景晖,慕名来余姚找到姚力军,为自己的高纯钛项目寻找客户。“高纯钛”是溅射靶材的原材料,在产业链中,二者是上下游的关系。两人决定共同构建一条“原料-靶材”产业链。几个月后,吴景晖放弃在无锡投产的计划,带着项目在余姚创办宁波创润新材料有限公司。2014年6月30日,第一炉“电子极低氧超高纯钛”在余姚投产,整个生产线完全自主创新,钛锭纯度高达99.999%,填补了我国相关产业和技术的空白,打破了美日两国对这一项目的长期垄断。
周田敬博士是姚力军在日本广岛大学的校友。2014年10月,也被姚力军引到了余姚,创立了宁波绿菱新材料科技有限公司,是专业从事环保型高性能人造草坪研发生产的高科技公司。2015年8月该公司首批产品下线,目前已实现销售。
国家“千人计划”联谊会副会长、全球著名机器人(人工智能)专家、曾任美国ABB首席科学家甘中学博士,也被姚力军引到了余姚。因为甘中学的到来以及机器人产业的蓬勃发展,“第三届中国机器人峰会暨全球海归千人宁波峰会”已于今年6月13日在余姚举行。
近几年来,姚力军已引来了50多位高层次人才、37个科研团队落户余姚。2012年,在姚力军的倡议和示范带动下,余姚市创立全省首个“千人计划”产业园,出台了“三个500万元”的高层次人才引导扶持资金政策。目前,园区投产、注册、签约的海外高层次人才项目101个,已注册项目55个,引进“国千人才”专家38位,在全省乃至全国形成了高层次人才扎堆落户的“余姚现象”。
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