半导体产业链之电子特种气体行业讨论

电子特气：电子工业的血液：内蒙古特种气体主要包括高纯气体、电子气体、标准气体三大类，电子特种气体（简称电子特气）是特种气体的 一个重要分支，是超大规模集成电路（IC）、平面显示器件（LCD、LED、OLED）、太阳能电池等电子工业生产不 可或缺的原材料。

通常半导体生产行业，将气体划分成常用气体和特殊气体两类。其中，常用气体指集中供给而且使用非常 多的气体，比如 N2、H2、O2、Ar、He 等。特种气体指半导体生产环节中，比如延伸、离子注进、掺和、洗涤、 遮掩膜形成过程中使用到一些化学气体，也就是气体类别中的电子气体，比如高纯度的 SiH4、PH3、AsH3、B2H6、 N2O、NH3、SF6、NF3、CF4、BCl3、BF3、HCl、Cl2等，在 IC 生产环节中，使用的电子气体有差不多有 100 多种， 核心工段常见的在 30 种左右。正是这些气体通过不同的制程使硅片具有半导体性能，它又决定了集成电路的性 能、集成度、成品率，即使是某一种某一个特定杂质超标，都将导致质量严重缺陷，严重时会因不合格气体的 扩散，导致整个生产线被污染，乃至全面瘫痪。因此，电子气体是制造过程基础关键材料，是名副其实的电子 工业“血液”。

当前我国电子气体市场大部分由几大国际巨头所占据，内蒙古特种气体厂家高端气体更是几乎完全依赖进口，一方面价格昂贵， 进口气价格一般会达到国产气的 2-3 倍甚至更高，增加 IC 产业制造成本，削弱了我国 IC 产业的竞争力；另一方 面某些核心气体海外巨头对我国实施各种封锁限制，供应情况受国际关系影响，对我国国家安全及经济发 展构成威胁。此外，很多电子气体本身属于危险化学品，进口手续繁琐、周期长，且某些电子气体性质不稳定 自发分解，或强腐蚀长时间放置杂质含量提高，漂洋过海进口本身就存在诸多不便。综合来看，我国发展电子 特气的自主生产，能够完善集成电路产业链，具有重大的现实意义和深远的战略意义。

国际上电子气体普遍釆用的标准为 SEMI 标准（国际半导体装备和材料委员会标准），但国外几大气体公司 均有自己的公司标准，这些标准突出了各公司的技术水平特征，在产品纯度上较 SEMI 普遍高出 1-2 个数量级， 在分析检测、包装物、使用方法、应用技术说明等方面各有特点，一些公司在某些关键杂质（金属杂质、颗粒 物杂质等）含量上只标明“需与用户协商”，表明电子气体技术、市场竞争非常激烈，关键技术保密。

根据成分与用途的不同，可以将电子特气大致分为七种：掺杂用气体、外延晶体生长气、离子注入气、刻 蚀用气体、气相沉积（CVD）气体、平衡/反应气体、掺杂配方气体。其中，某些内蒙古特种气体多少钱在多个环节都有所应 用（比如硅烷）。各种电子特气的细分品类如下表所示。

据统计，电子特气占晶圆制造过程中材料成本的 14%左右，与掩膜版的成本占比相当，为仅次于硅片的第 二大材料。据中国电子报报道，2018 年国内晶圆制造材料总体市场规模约 28.2 亿美元；封装材料包括引线框架、 基板、陶瓷封装材料、键合丝、封装树脂、芯片贴装材料等，2018 年国内封装材料市场规模约为 56.8 亿美元。 2018 年，晶圆制造材料与封装测试材料总计市场规模约为 85 亿美元。电子特气方面，2018 年我国半导体用电 子特气市场规模约 4.89 亿美元。经过 30 多年的发展，我国半导体用电子特气已经取得了不错的成绩。