第301章 试剂厂的零点几个九（1/2）

清晨的黄浦江畔还弥漫着薄雾。

吕辰、宋颜、谢凯三人在路边小店简单吃了碗阳春面，便再次赶往漕河泾工业区，这次的目标是上海试剂总厂。

如果说光刻机是芯片制造的“雕刻刀”，那么超纯化学试剂就是“清洗剂”和“蚀刻液”。

没有达到电子级纯度的酸碱溶液，硅片表面的微量污染就无法去除，精细的电路图形也无法刻蚀出来。

上海试剂总厂的大门不怎么气派，但戒备森严。

厂区围墙更高，门口除了门卫，还有专门的安检人员，对进出车辆和人员都要仔细检查。

“试剂厂很多原料和产品都是易燃、易爆、强腐蚀、有毒的，安全是第一位的。”前来迎接的技术科李科长解释道。

他四十岁上下，身材瘦削，戴着深度近视眼镜，说话语气平和但条理清晰，典型的化工技术人员气质。

在简朴的会议室落座后，宋颜教授直接切入主题，递上一份详细的试剂需求清单。

“李科长，芯片制造对化学试剂的纯度要求，可能比贵厂目前生产的最高等级分析纯还要高出一个数量级。”

李科长接过清单，扶了扶眼镜，仔细阅读起来。

清单上列出了十几类关键试剂，每一类后面都标注着令人咋舌的纯度指标。

氢氟酸（hf）：电子级，金属离子总量＜10ppt（万亿分之一），颗粒物＞0.1μm＜10个\/ml

过氧化氢（h?o?）：电子级，稳定剂含量＜1ppm，金属离子＜1ppb（十亿分之一）

硫酸（h?so?）：电子级，灼烧残渣＜0.1ppm，铁含量＜0.01ppm

硝酸（hno?）、盐酸（hcl）、磷酸（h?po?）……

有机溶剂：丙酮、异丙醇、n-甲基吡咯烷酮……水分＜10ppm，金属离子＜0.1ppb

李科长的眉头渐渐皱起，但眼神中没有退缩，反而是一种遇到高难度挑战时的专注。

“电子级……ppt级……”他轻声重复着这些术语，“实话说，我们厂目前大批量稳定生产的，最高是优级纯，金属离子控制在ppb级。ppt级的产品，实验室小批量能做，但批次稳定性、一致性是个大问题。”

他抬起头，目光锐利：“不过，难不倒我们。上海试剂总厂的前身是中央研究院化学所的试验工厂，建国后承担了许多特种试剂的攻关任务。高纯试剂的难点不在于原理，而在于工程，如何在整个生产、储存、输送过程中，避免任何可能的污染。”

宋颜教授点头：“这正是我们来寻求合作的原因。我们知道贵厂有国内最强的电子级试剂研发能力。‘星河计划’可以提供明确的需求牵引和部分研发资源，希望与贵厂共同攻关，建立中国自己的电子级试剂生产体系。”

李科长沉吟片刻，手指在桌面上轻轻敲击：“需求很明确，也很紧迫。芯片制造我们虽然不了解细节，但知道它对洁净度的要求是极致的。这样，我先带你们参观一下我们的高纯试剂生产线和分析检测中心，你们对实际工程难度有个直观感受，我们再谈具体合作。”

参观是从相对安全的“超纯水制备车间”开始的。

巨大的离子交换树脂柱排列成行，原水经过多级过滤、反渗透、电去离子，最终产出电阻率高达18.2兆欧·厘米的超纯水。

“芯片清洗用的超纯水，要求比医院注射用水还要高几个数量级。”李科长指着一排监测仪表，“细菌、颗粒物、溶解气体、总有机碳……，每一项都有严格限制。我们的超纯水系统是国内最先进的，但距离芯片制造的要求，还有差距，主要是颗粒物控制不稳定。”

接着是高纯酸生产线，这里的气氛明显紧张起来，所有工人都穿着全套防酸服、戴防毒面具和耐酸手套。

生产线是全封闭的，只有透过厚厚的观察窗才能看到内部情况。

吕辰注意到，在一些标识着“高纯氢氟酸”的银色不锈钢管道旁，阀体表面总有一些难以消除的黯淡痕迹，像是被什么东西咬过一样。

旁边的工具架上，堆着一小筐更换下来的阀芯，个个被腐蚀得面目全非，有的甚至出现了蜂窝状的穿孔。

“看到问题了？”李科长顺着吕辰的目光，苦笑道，“氢氟酸，特别是高温高浓度的氢氟酸，是‘什么都吃’的。不锈钢？几个月就穿孔。特种合金？贵得吓人，也只能撑一两年。这些阀门、泵、管道，每时每刻都在被腐蚀，腐蚀下来的金属离子就直接污染了试剂。”

他拿起一个报废的阀芯，表面布满了麻点：“就这个小小的阀芯，用的是含钼镍基合金，一个就要上百元。这条生产线每年光更换阀门配件就要花几万元，这还是次要的。关键是腐蚀产物污染试剂，让我们的产品纯度卡在ppb级，很难再往上突破。”

谢凯用笔记本快速记录着，同时问道：“不能用塑料或陶瓷吗？”

“塑料耐腐蚀，但强度不够，高温下易变形，而且可能析出有机杂质。陶瓷……”李科长顿了顿，“氧化铝陶瓷我们试过，氢氟酸专吃铝元素，不行。其他陶瓷要么太脆，要么加工难度大，一直没有找到合适的。”

参观继续，来到分析检测中心，这里是全厂最洁净的区域，进入前需要换防尘服、经过风淋室。

实验室内，技术人员正在操作各种仪器，原子吸收光谱、电感耦合等离子体质谱、气相色谱、颗粒计数器……，每一个数据都被认真记录在案。

这里的许多工具都是一次性的，不锈钢长柄勺只用来取一次样，小型储罐用完即弃，连石英烧杯也是限定使用次数后就要报废。

“没办法。”李科长解释道，“高纯试剂的检测，本身就是最容易被污染的环节。工具重复使用，哪怕清洗得再干净，也可能有残留。我们也想让所有接触最终产品的工具，都是一次性使用。但这成本太高了，只能折中，限定使用次数，严格清洗流程。”

李科长补充道：“这还只是检测环节。到了实际使用环节，芯片制造厂需要将试剂从储罐输送到工艺设备，中间要经过几十米甚至上百米的管道、十几个阀门、多个过滤器……，每一个接口、每一个弯头、每一个垫片，都可能成为污染源。”

参观结束，回到会议室时，三人的心情都有些沉重。

技术难度比想象中更大，这不仅仅是配方和工艺问题，而是整个材料、设备、工程体系的系统性问题。

“现在你们明白我们的痛点了。”李科长给大家倒上茶，语气诚恳，“按‘星河计划’的要求提供样品，我们能做到。实验室精心制备，用最干净的容器封装，ppt级的纯度可以挑战。但要说连续化、大规模稳定生产，保证每一批、每一瓶都达到这个标准……”

他摇摇头：“设备材质、管道阀门、甚至一个聚四氟乙烯垫片的老化，都会成为最后那‘零点几个9’的拦路虎。”

会议室陷入了短暂的沉默。

窗外传来试剂厂特有的轻微泵机声，远处铁路上火车驶过的