科创中国

行业领域

新材料技术

需求背景

人工智能、区块链、云计算、物联网、大数据等各种数字技术促进了数字时代经济的发展和崛起，并对产业结构的变革和经济社会的发展产生了巨大的影响。2020 年 3 月，中共中央印发《关于构建更加完善的要素市场化配置体制机制的意见》正式将数据纳入到新型生产要素范畴，预示着数据已经成为了市场主要竞争要素之一。“数字经济”“数字转型”成为了热门词。在当今高速发展的科技型社会，制造业作为国民支柱型产业，必须要认识到数字化转型的必要性和紧迫性。“加快数字化发展建设数字中国”的数字化战略也被首次写入“十四五”规划，数字化发展情况已经成为了企业发展的动力，竞争国际地位的话语权。党的二十大报告中提出要“加快发展数字经济，促进数字经济和实体经济深度融合”，表明了数字化经济要在实体经济中进一步得到发展。中国的制造业主体是大量的中小腰部企业，其特点是“不标准、小批量、多批次、利润低” ，对于绝大多数制造业企业来说，迫切需要的不仅仅是可以数据的共享和自动化生产线等高端技术的堆砌，更多的是逐步完善的企业数字化一体体系和能够适应企业现状和未来发展的数字化建设规划。但在其中，传统的中小型企业需要的则是适合企业目前发展的现代科技技术和先进的管理系统的支持。数字化要因行业施策，结合实际，因地制宜，因此针对传统中小型制造企业来说，数字化转型选取适合企业经营管理的技术和辅助工具尤为重要。 

培训需求：1、办公软件培训。目前我公司人员在数据收集及制图方面有所欠缺，无法直观明确的表达所述问题，需要科创中国能够提供专业的人员针对python或office等数据软件进行培训；

培训需求：1、办公软件培训。目前我公司人员在数据收集及制图方面有所欠缺，无法直观明确的表达所述问题，需要科创中国能够提供专业的人员针对python或office等数据软件进行培训；

2、专利技术交底编辑培训。公司人员对于发明专利技术交底的编辑缺少技巧，导致审核屡屡被驳回，故需要科创中国能够提供相关的专业培训平台。

检验检测平台需求：目前宁夏境内能够进行产品认证的平台较少且价高较高，希望“科创中国”提供较为合适的检测机构，能够满足产品检测的需求。

技术需求：1、数字化研究：现在工业企业已进入数字化信息时代，自动化现已无法满足企业的发展需求，在数字化研究方面，急需企业数字化建设。

2、清洗技术研究：目前清洗技术停滞不前，从根本上解决不了复拉料清洗后品质较低的问题，现急需突破此项技术瓶颈；

3、氧含量技术研究：单晶硅产品氧含量不稳定是整个行业的问题，对于平均单晶硅氧含量平均及其稳定性技术研究极为迫切。

4、电阻率控制：N型产品在掺挟过程中电阻率范围太窄，以及大直径硅片电阻分布不均，如何更好地控制电阻率将是我们接下来研究的内容。

5、提拉速：单晶硅片的需求量在未来几年只会增不会减，为能满足市场需求，单晶提产迫在眉睫，如何满足能在提高拉速的同时保证热场梯度稳定且单晶硅能够匀速生长。

人才需求：企业数字化建设相对于东部地区有所滞后，企业需要数字化建设相关人才的引进与培育。

需解决的主要技术难题

技术需求：

1.企业数字化建设；

2.硅清洗技术研究；

3.电阻率控制研究；

4.单晶提拉速研究。

培训需求：

1.办公软件培训：python或office数据软件。

2.专利技术交底编辑。

人才需求：数字化建设人才引进与培育。

       氧化清洗液进行深度清洗技术：1、初级清洗剂中使用非离子型表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚（APE），对硅晶圆表面颗粒污染的清洗温度、时间以及清洗剂流速等清洗工艺进行研究。APE 浓度在 ***% - ***%，清洗温度为 70℃，清洗时间 10 min，清洗液流速 200m/h，超声波频率在 80 kHz 等最适宜的清洗工艺参数时，颗粒去除效果最好，清洗后的颗粒污染物点数为 5-29 个，并探究清洗温度、清洗时间、清洗液流速对颗粒污染物的去除效果的正交影响并不显著。2、采用螯合剂乙二胺四乙酸（EDTA），对硅晶圆表面金属的清洗工艺进行研究。采用浓度为 1%的 EDTA 螯合剂，清洗温度为 70℃，清洗时间 10 min，清洗液流速 200 m/h，超声波频率在 80 kHz 等清洗工艺参数时，清洗后硅晶圆表面的钠离子仅为为 ***%、钙离子 ***%、铜离子 0%、镁离子 ***%，这些离子己近完全清除。3、根据电化学清洗原理，掺硼金刚石膜电极作为电化学氧化催化阳极、双氧水强氧化清洗液为主清洗剂的电化学清洗新工艺。在完成初级清洗后进行该电化学清洗，强氧化电解液焦磷酸根浓度为 *** mol/L，清洗温度为70℃，清洗时间 6 min，清洗液流速 200 m/h 等清洗工艺参数时，清洗后的硅晶圆表面元素中 C 元素占 ***%，对照实验组 RCA 清洗方法清洗后的硅晶圆表面元素中 C元素占 ***%，电化学清洗方法相比于 RCA 清洗方法可以有效的去除有机污染物，表面粗糙度仅为 *** nm，达到纳米级。

       在与公司管理层进行沟通的时候提到，目前公司的结构未单独设立数字化运营管理的相关岗位及人员，数字化进程仍然位于初级阶段，没有相应的配备数字化管理，目前所有在岗人员的受教育水平平均比较低，对数字化了解和研究都不够深，在数字化建设路径的选取等各环节，仍然主要依赖公司主要决策者自身的选择和决策，这导致公司目前的数字化建设缺少一定的布局和科学的安排。

期望实现的主要技术目标

1.硅清洗技术研究；

2.电阻率控制研究；

3.单晶提拉速研究；

4.结合实验研究结果，对硅晶圆表面清洗新工艺的机理进行研究。双氧水经硼掺杂金刚石膜经电解后，产物为具有强氧化性的羟基自由基和 O3，可将硅晶圆表面的有机物污染完全去除。同时，还将硅晶圆表面残留的活性剂和螯合剂残留一并去除，不会造成二次污染。通过与 RCA 清洗方法的II洗结果对比分析，所使用基于电化学强氧化液清洗方法的清洗工艺，在去除颗粒物、金属物和有机污染物效果更好，为硅晶圆表面清洗工艺提供一种新参考。

需求解析

解析单位：“科创中国”新材料产业科技服务团（中国颗粒学会） 解析时间：2023-10-08

杨柳

中国颗粒学会

研究员

综合评价

清晰，党的二十大报告中提出要“加快发展数字经济，促进数字经济和实体经济深度融合”，表明了数字化经济要在实体经济中进一步得到发展。中国的制造业主体是大量的中小腰部企业，其特点是“不标准、小批量、多批次、利润低” ，对于绝大多数制造业企业来说，迫切需要的不仅仅是可以数据的共享和自动化生产线等高端技术的堆砌，更多的是逐步完善的企业数字化一体体系和能够适应企业现状和未来发展的数字化建设规划。但在其中，传统的中小型企业需要的则是适合企业目前发展的现代科技技术和先进的管理系统的支持。

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