电子特气在半导体材料的下游应用场景中高度集中于晶圆制造环节,其需求结构呈现出高端制程对纯度要求极高、品种需求多样化的特点。在四大国际寡头(美国空气化工、法国液化空气、日本大阳日酸、德国林德集团)垄断全球供给的背景下,晶圆制造是电子特气最大的应用领域,涉及化学气相沉积(CVD)、刻蚀、离子注入、光刻等多个关键工艺,其次是封装测试和面板/LED制造,不同制程对气体纯度和种类的需求差异显著。
下游应用场景:晶圆制造为核心
电子特气在半导体工艺的每个环节都有应用,素有“半导体的血液”之称。其下游需求结构中,晶圆制造占比最大,主要作为反应气体或保护气体参与芯片制造过程。例如,在化学气相沉积(CVD)中,使用氨气、硅烷等生成二氧化硅介质;在刻蚀环节,使用四氟化碳、八氟环丁烷等气体进行图形转移;在离子注入和掺杂环节,则使用含硼、磷、砷等原子的特种气体。此外,光刻气(如氩/氟/氖混合气)是光刻机产生深紫外激光的光源,直接影响光刻机的分辨率。
需求结构:高纯度与差异化
电子特气的需求结构呈现高度集中和品质差异化特点。随着芯片制程从纳米级向更先进节点演进,对气体纯度的要求持续提升——大规模集成电路需达到5N(99.999%)纯度,超大规模集成电路则要求6N(99.9999%)以上。先进制程(如3nm)对气体中杂质含量的控制更为苛刻,而成熟制程对纯度的容忍度相对较高。同时,不同工艺环节所需的气体种类差异较大,例如,刻蚀气体多含氟、氯等元素,而掺杂气体则需含硼、磷、砷等原子的化合物,这种多样性导致电子特气市场虽整体规模不大,但单品需求分散。
常见问题
电子特气在封装测试和面板制造中的应用占比如何?
虽然封装测试和面板/LED制造也是电子特气的应用领域,但晶圆制造是绝对的核心需求。官方资料未给出封装测试和面板制造的具体占比数据,但从工艺复杂度和气体种类来看,晶圆制造对电子特气的用量和纯度要求远高于其他环节。
不同制程对电子特气的纯度要求具体有何差异?
随着制程从成熟制程向先进制程演进,纯度要求呈阶梯式提升。成熟制程(如90nm以上)通常要求5N纯度,而先进制程(如3nm)需达到6N或更高。例如,用于大规模集成电路的气体纯度需至少5N,而超大规模集成电路则要求6N以上,杂质含量需控制在百万分之一(1×10⁻⁶)以下。
国产电子特气在下游认证方面进展如何?
国内已有部分企业获得终端客户认证,如华特气体自2017年起就有多种光刻混合气通过阿斯麦(ASML)认证,以及锗烷产品通过海力士、英飞凌认证。但整体来看,获得海外高端晶圆厂认证的国产厂商仍较少,多数企业仍以代工模式服务国际大厂。