芯片制造的“血液”——电子特气市场全景解析
来源： 更新：2022-10-26 20:41:56 作者： 浏览：1195次
电子特种气体（简称电子特气）是特种气体的重要分支。它几乎渗透到半导体生产的每个环节，参与到化学气相沉积、光刻、刻蚀、掺杂等工艺，是电子行业的重要原材料，被称作芯片制造的“血液”。
在半导体产业原材料规模占比中，电子特气位列第二，仅次于大硅片的市场需求。
由于电子特气是大规模集成电路、平面显示器件、化合物半导体器件、太阳能电池、光纤等电子工业生产中不可或缺的基础和支撑性材料，随着这些市场规模的扩大，电子特气的需求也逐步上升。
根据TECHCET数据，2020年，全球电子特气市场规模为58.5亿美元，预计在2025年将超80亿美元，年复合增速达到6.5%。
在未来的3-5年，先进逻辑芯片、高端存储芯片、面板将成为电子气体市场的主要驱动力。
当前，国内电子特气大多依赖进口，国产化率只有15%，进口制约较为严重。
从产品种类上看，据中国工业气体工业协会统计，目前集成电路生产用的电子特气，我国能生产的品种约为20%，主要集中在集成电路的清洗、蚀刻、光刻等工艺环节，对掺杂、沉积等工艺的特种气体仅有少部分品种取得突破。
然而，进口电子气体价格昂贵、运输不便，且基于自主可控的供应链安全，电子特气国产化替代需求强烈、空间广阔，外加下游Fab厂的加速认证，未来国产化率将显著提高。
这一趋势可以从全球半导体产业链向国内转移中看出，该结果也导致国内电子气体市场增速明显，远高于全球增速。2019年，我国电子特气行业市场规模约为140.2亿元，2020年规模达到173.6亿元，同比增速达 23.8%。
根据SEMI统计，到2022年全球将新扩建29座晶圆厂，其中中国大陆将新建8座晶圆厂。当前我国正积极承接全球第三次半导体产业转移，随着全球晶圆厂的加速扩建以及产能的逐步释放，下游市场对电子特种气体的需求广阔，电子特气的市场空间有望持续扩大。
国家政策对工业气体的发展大力支持，同样利好电子特气的国产化发展。
沉积多晶硅薄膜，通常用硅烷（SiH₄）进行高温反应。
光刻用电子气体（镭射气体）是用来产生光刻机光源的电子气体，根据光刻光源波长的不同而不同。
干法刻蚀主要利用气体与等离子体进行刻蚀，四氟化碳是目前电子工业中用量最大的等离子刻蚀气体。
扩散和离子注入是半导体掺杂的两种主要工艺。扩散是在合适的温度和浓度梯度下，用III、V族元素占据硅原子位置。离子注入是将具有很高能量的杂质离子射入半导体衬底中，也是目前应用最广泛的主流掺杂工艺。
由于半导体涉及的工艺已经到了纳米尺度，其性能优劣与电子特气的质量高低息息相关，因此，电子特气也是特种气体中对于纯度、质量稳定性要求最高的。
经济新常态下更加强调经济结构的优化升级，集成电路、显示面板、光伏能源、光纤光缆、新能源汽车、航空航天、环保、医疗等产业对中国经济增长的贡献率将愈加突出。
特种气体作为上述产业发展不可或缺的关键性材料，其市场规模将继续保持高速发展。
近年来国家发布的《新材料产业指南》等指导性文件，旨在推动包括特种气体在内的关键材料国产化。在下游市场需求高速扩张，国家政策进行支持等多重因素的影响下，我国特种气体行业有望在未来加快国产替代步伐，实现高速发展。
