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夏罗登SCHALOD气体质量流量控制器助力诺贝尔奖团队实现CVD工艺革新

栏目:行业   作者:宋玉    发布时间:2025-07-16 15:07   阅读量:10316   会员投稿

突破晶体制备瓶颈

    

在半导体设备领域,气体流量的精确控制直接决定了晶体生长的品质。当基元科技(新加坡国立大学诺贝尔奖主团队)在"可视化多功能热台系统"中,选择用国产夏罗登SCHALOD气体质量流量控制器(MFC) 替代进口品牌时,一场关于 "精密控制"与"供应链自主" 的行业变革正在发生。夏罗登MFC将成为CVD薄膜沉积设备的"心脏",推动半导体设备国产化进程。

    

基元科技主要从事二维半导体的研发及其薄膜沉积设备的制造。基元科技以可视化多功能高温热台为基础,成功集成了温控、水冷、气路及显微系统,并自主开发智能软件,逐步实现了CVD等反应过程的高效化、可视化及数据化。设备主要应用于半导体相关的材料、化学、物理、微电子等领域,聚焦于二维材料、粉末、金属、陶瓷等材料的生长、检测及原位观察。

    

可视化多功能高温热台系统为高校提供了各种解决方案包括:北京大学张锦院士团队基于可视化多功能高温热台开发了“北大碳管自动化生长平台”、北京石墨烯研究院石墨烯制备、北京科技大学二维材料材料生长、复旦大学纳米片阵列、苏州实验室二维材料生长研究。

CVD工艺行业痛点

    

苏州基元原采用进口MFC,面临交货周期长(8-12周)、价格波动大、关键核心部件卡脖子等问题,严重制约其CVD设备的交付能力。CVD沉积过程中,气体流量控制需达到 ±0.5%重复精度,否则会导致晶体生长不均匀,影响半导体器件的电学性能。

夏罗登(MFC)技术突破

    

夏罗登MFC系列产品通过热式毛细管传感器和自适应算法,实现<0.2%重复精度,泄漏率为110^-11 Pa.m³/sec(He)极低,完全满足基元科技对晶体生长的严苛要求。    除了产品质量的优势,夏罗登SCHALOD还拥有高效的供应链管理体系,能够在 2 周内完成 MFC 的供货。这一快速的供货周期大大缩短了苏州基元的设备生产周期,增强了企业的交付能力。

合作成果

    

通过与夏罗登的合作,苏州基元在 CVD 薄膜沉积实验设备领域取得了显著的成果。一方面,晶体的生长品质得到了显著提升,为科研机构和企业提供了更加可靠的实验设备和解决方案;另一方面,缩短的供货周期使企业能够更加灵活地应对市场需求,拓展了市场份额。

    

此次合作不仅为苏州基元带来了实际的经济效益,也为半导体设备行业的国产化替代提供了成功的范例。它证明了国产 MFC 产品在性能和质量上已经具备了与进口品牌相媲美的实力,甚至在某些方面更胜一筹。

夏罗登SCHALOD核心产品介绍

    

在气体质量流量的测量和控制领域具备独特的技术专长,精度高,响应时间短可精准测量小微气体流量,长期以来为客户提供卓越及稳定的气体测控技术和整体解决方案。广泛应用在半导体、太阳能光伏、汽车工业、新能源、医疗 设备、环境监测,生物化学和生命科学等领域,满足其对于精密可靠的气体测控及工艺管理的需求,以适应快速迭代的终端应用和持续提升的客户需求。

MFC核心应用

    

芯片半导体生产CVD工艺中工艺可重性,为大规模生产提供一致性保障,精确控制,确保气体配比和流量稳定,直接影响薄膜质量。适应复杂需求:如腐蚀性气体、快速切换、超低流量等场景。

    

生物医药制造领域,细胞培养与生物反应器:调节O₂和CO₂流量,维持细胞生长环境(如pH值、溶氧量)。药物合成与纯化:控制反应气体(如H₂、CO₂)流量,确保化学反应效率和产物纯度。灭菌与包装:精确调节环氧乙烷(EO)或惰性气体(N₂)流量,确保灭菌效果和药品保质期。

    

光伏制造中薄膜沉积(CVD/PVD/ALD):控制反应气体(如SiH₄、NH₃)和载气(如N₂、Ar)的流量,沉积高质量薄膜(如氮化硅减反射膜、氧化铝钝化层)。掺杂:节掺杂气体(如POCl₃、B₂H₆)的流量,优化PN结性能。刻蚀:控制刻蚀气体(如CF₄、SF₆)的流量,确保图案精度和刻蚀均匀性。

    

新能源制造中,燃料电池制造时调节H₂和O₂流量,优化燃料电池的氧化还原反应效率。锂电池电极材料制备控制惰性气体(如N₂、Ar)流量,防止电极材料氧化。氢能储运:精确控制H₂流量,确保储氢罐充装安全性和效率。

    

传感器设计为带柔性嵌件的钳式传感器,可在几毫秒内检测不同直径的软管中液体的流速。半导体行业的典型工业应用包括:晶圆清洗设备、光刻设备、混合设备、化学品供应系统或浆料管路。传感器与液体无接触,适用于所有有严格卫生要求的应用、 例如生物技术、制药业或化学工业等领域。

外夹式超声波流量计核心应用

    

微化工与制药:微量化学试剂输送(如催化剂、添加剂)、高纯度药液或溶媒的灌装与配比(如注射剂、生物制剂)、实验室微型反应器的流体控制。

    

实验室与科研设备:分析仪器(如HPLC液相色谱、质谱仪)的流动相监测、微流体芯片实验的流量反馈控制、小型反应釜的实时流量记录。

    

医疗与生命科学:血液透析机、输液泵的管路流量监控、生物反应器中培养基或营养液的循环控制、细胞培养系统的无菌流体传输。

    

半导体与电子工业:高纯化学品(光刻胶、蚀刻液)的精密输送、超纯水(UPW)系统的微小流量监测、晶圆清洗设备的流体控制。

    

食品与饮料:调味剂、香精的微量添加控制、小型灌装线(如瓶装饮料、酱料)的流量校准、发酵罐的营养液循环监测。

    

环保与精细化工:微量废水采样分析(如重金属离子监测)、化学添加剂(如阻垢剂、消泡剂)的精准投加、气体吸收塔的液体循环量控制。

核心行业应用

     

过程分析产品包括:高温纯水pH、卫生型卡盘电导率电极、pH电极变送器、电导率电极变送器、pH电极变送器、多功能轨道变送器等产品,广泛应用于纯水、超纯水、循环水、锅炉水、中水水质监控、电子、光电、光伏、半导体等清洗监控、制药、印染、化工、食品、化妆品等过程监控。

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