含氟特气是电子特气中参与刻蚀、清洗等环节的重要品类。晶圆厂扩产对含氟特气市场的带动,核心逻辑在于单位晶圆的气体耗用量随产能建设和制程升级同步抬升——产能越大、工序越多、纯度要求越高,含氟特气的需求增量就越显著。 从可验证的行业口径看,半导体特种气体市场规模在2020年约为45亿美元,在工业气体整体市场中占比不到4%,但需求增速较快,未来有望提升至工业气体的10%。国产供应端,华特气体已可规模化供应20多种产品,部分纯度品质达到国际先进水平,成为承接扩容需求的重要力量。
需求驱动力:扩产、制程与三维堆叠三重叠加
含氟特气的需求扩张并非单一变量驱动。晶圆厂新建产线直接带来气体用量的绝对增长;先进制程推进使刻蚀、清洗等工序步骤增加,单位晶圆的气体消耗随之上升;3D NAND层数提升同样需要更多刻蚀工序,进一步抬高单片的特气耗用量。三者叠加,使含氟特气成为电子特气中需求弹性较突出的品类。
从电子特气的整体特征看,气体纯度直接影响芯片技术指标和良率。进入纳米时代后,气体纯度至少要达到5N,先进制程更要求6N以上。纯度门槛的提升,意味着能够稳定供应高品质含氟特气的厂商,才有机会承接扩产带来的增量需求。
品类弹性:刻蚀清洗相关品种各有增长逻辑
含氟特气涵盖多个品种,在工艺中的角色不同,增长弹性也存在差异。六氟乙烷、三氟甲烷、八氟环丁烷、四氟化碳(CF4)、二氟甲烷(CH2F2)等,均属于刻蚀环节使用的含氟气体。其中,八氟环丁烷、三氟甲烷、四氟化碳、二氟甲烷在刻蚀工艺中被广泛使用;六氟乙烷则同时出现在化学气相沉积等环节的气体清单中。
| 品类 | 主要工艺环节 | 需求驱动特征 |
|---|---|---|
| 六氟乙烷 | 化学气相沉积、刻蚀相关 | 与薄膜沉积工序量相关 |
| 三氟甲烷 | 刻蚀 | 随刻蚀步骤增加而增长 |
| 八氟环丁烷 | 刻蚀 | 先进制程刻蚀工序增多带动 |
| 四氟化碳(CF4) | 刻蚀 | 刻蚀气体中的常用品种 |
| 二氟甲烷(CH2F2) | 刻蚀 | 随刻蚀工艺需求扩张 |
需要说明的是,各单品的具体市场规模,公开资料中尚无更详细的拆分数据,实际增量需以官方后续公布及第三方实测为准。
国产供应能力:从单品突破到多品种规模化
国产特气市场在政策支持和成本优势下实现了蓬勃发展,已有多家公司在不同特气单品中取得突破。其中,华特气体从高纯六氟乙烷入手,目前能够规模化供应的产品达20多种,一些产品的纯度和品质已达到国际先进水平。这一供应能力的提升,为承接晶圆厂扩产带来的含氟特气需求提供了现实基础。
不过,国产厂商整体仍面临认证门槛。终端晶圆厂或设备商对气体品质稳定性要求较高,获得认证的国产厂商数量相对有限,部分国内企业的产品需通过国际大厂贴牌销售。因此,国产供应能力能否充分转化为扩产增量,仍取决于认证进展和稳定供应能力的持续验证。
常见问题
晶圆厂扩产对含氟特气的需求带动体现在哪里?
主要体现在三个层面:新建产线带来气体用量的绝对增长;先进制程使刻蚀、清洗等工序步骤增加,单位晶圆耗气量上升;3D NAND层数提升进一步增加刻蚀工序。三者共同抬高了含氟特气的整体需求。
含氟特气中哪些品类增长弹性更值得关注?
刻蚀环节使用的六氟乙烷、三氟甲烷、八氟环丁烷、四氟化碳(CF4)、二氟甲烷(CH2F2)等品种,与刻蚀工序量直接相关,工序增加时用量随之上升。具体单品的市场增量,需以官方后续公布及第三方实测数据为准。
国产含氟特气的供应能力是否足以承接扩产需求?
华特气体已可规模化供应20多种产品,部分纯度品质达到国际先进水平,具备一定的承接能力。但终端认证仍是关键变量,获得认证的国产厂商数量相对有限,实际承接效果需结合认证进展持续观察。