近年來，隨著國家的對于集成電路產(chǎn)業(yè)的重視以及資本的支持，國內(nèi)的集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，但是與國外仍有不小的差距，特別是在上游的半導(dǎo)體材料等領(lǐng)域，更是差距巨大。

不過，隨著國內(nèi)半導(dǎo)體制造的崛起，也推動了半導(dǎo)體材料的國產(chǎn)化進(jìn)程。

從近幾年大陸半導(dǎo)體材料、設(shè)備的需求占比來看，大陸半導(dǎo)體材料市場規(guī)模占全球的比重由 2013 年的約 4%提升到 2018 年的約 16%，大陸半導(dǎo)體設(shè)備市場規(guī)模占全球比重由 2016 年的約 16%提升到 2018 年的約 20%。

可預(yù)見的未來，國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)能的增加將進(jìn)一步帶動本地半導(dǎo)體材料需求。

雖然目前各大主要品類的半導(dǎo)體材料領(lǐng)域均有國內(nèi)企業(yè)涉足，但整體對外依存度仍在 60%以上，特別地，大尺寸半導(dǎo)體硅片、光刻膠、電子特氣等材料更為依賴進(jìn)口，進(jìn)口替代空間巨大。

不久前，我們?yōu)榇蠹医榻B了中國在半導(dǎo)體制造所需的關(guān)鍵材料——光刻膠領(lǐng)域的現(xiàn)狀。今天再來為大家介紹另一種半導(dǎo)體制造所需的關(guān)鍵材料——電子特氣的國產(chǎn)化布局。

一、電子特氣：半導(dǎo)體工業(yè)的關(guān)鍵原料

電子特氣是電子工業(yè)的關(guān)鍵原料，屬于工業(yè)氣體的重要分支。

工業(yè)氣體是現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)原材料，而電子特氣是工業(yè)氣體中附加值較高的品種，與傳統(tǒng)工業(yè)氣體的區(qū)別在于純度更高（如高純氣體）或者具有特殊用途（如參與化學(xué)反應(yīng)），是極大規(guī)模集成電路、平面顯示器件、化合物半導(dǎo)體器件、太陽能電池、光纖等電子工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的基礎(chǔ)和支撐性材料之一，相關(guān)下游領(lǐng)域的快速發(fā)展將帶動未來特種氣體的增量需求。

半導(dǎo)體特氣應(yīng)用于晶圓制造的各個環(huán)節(jié)。狹義的“電子氣體”特指電子半導(dǎo)體行業(yè)用的特種氣體，主要應(yīng)用于前端晶圓制造中的化學(xué)氣相沉積、光刻、刻蝕、摻雜等諸多環(huán)節(jié)。

電子特種氣體的純度和潔凈度直接影響到光電子、微電子元器件的質(zhì)量、集成度、特定技術(shù)指標(biāo)和成品率，并從根本上制約著電路和器件的精確性和準(zhǔn)確性，對于半導(dǎo)體集成電路芯片的質(zhì)量和性能具有重要意義。

1、行業(yè)兼具技術(shù)、客戶認(rèn)證等壁壘

半導(dǎo)體電子特氣行業(yè)具有較高的技術(shù)壁壘。半導(dǎo)體電子特種氣體在生產(chǎn)過程中涉及合成、純化、混合氣配制、充裝、分析檢測、氣瓶處理等多項工藝技術(shù)，每一步均有嚴(yán)格的技術(shù)參數(shù)要求和質(zhì)量控制措施。

為了保證半導(dǎo)體器件的質(zhì)量與成品率，特種氣體產(chǎn)品要同時滿足“超純”和“超凈”的要求，“超純”要求氣體純度達(dá)到 4.5N、5N 甚至 6N、7N（N 是 Nine 的簡寫，幾個 N 就代表有幾個 9，例如 3N 的純度為 99.9%），“超凈”即要求嚴(yán)格控制粒子與金屬雜質(zhì)的含量。作為特種氣體的核心參數(shù)，純度每提升一個 N，粒子、金屬雜質(zhì)含量濃度每降低一個數(shù)量級，都將帶來工藝復(fù)雜度和難度的顯著提升。

對于混合氣而言，配比的精度是核心參數(shù)，隨著產(chǎn)品組分的增加、配制精度的上升，客戶常要求氣體供應(yīng)商能夠?qū)Χ喾N ppm（part per million，百萬分之）乃至 ppb（part perbillion，十億分之）級濃度的氣體組分進(jìn)行精細(xì)操作，其配制過程的難度與復(fù)雜程度也顯著增大。此外，氣瓶處理、氣體分析檢測、氣體配送等環(huán)節(jié)亦對生產(chǎn)企業(yè)提出了較高的技術(shù)要求。