電子特氣，半導體材料的“糧食”

電子特氣廣泛應用于半導體、微電子和相關的太陽能電池等高科技產(chǎn)業(yè)。在半導體工藝中，從芯片生長到最后器件的封裝，幾乎每一步、每一個環(huán)節(jié)都離不開電子特氣，因此電子氣體被稱為半導體材料的“糧食”。

2020年-2022年是中國大陸晶圓廠投產(chǎn)高峰期，以長江存儲，長鑫存儲等新星晶圓廠和以中芯國際，華虹為代表的老牌晶圓廠正處于產(chǎn)能擴張期，未來3年將迎來密集投產(chǎn)。根據(jù)電子特氣的特性來推斷，新建晶圓廠將是電子特氣國產(chǎn)代替的主要發(fā)展企業(yè)。國內(nèi)新建晶圓廠的密集投產(chǎn)為電子特氣打開了最佳代替窗口。

產(chǎn)業(yè)的轉移倒逼著配套材料的國產(chǎn)化需求，為此政府給予了一系列政策支持，包括《“十三五”國家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《新材料產(chǎn)業(yè)指南》等指導性文件，旨在推動包括特種氣體在內(nèi)的關鍵材料國產(chǎn)化。

隨著集成電路制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，全球集成電路用電子氣體的市場規(guī)模也逐漸擴大。電子特氣全球市場超過100億美元、中國市場超過100億人民幣。僅從集成電路用電子氣體來看，據(jù)中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)的數(shù)據(jù)，2018年全球集成電路用電子氣體的市場規(guī)模達到45.12億美元，同比增長16%，中國集成電路用電子特氣的市場規(guī)模約4.89億美元。

近年來，隨著電子工業(yè)的快速發(fā)展，電子氣體在半導體行業(yè)中的地位日益凸顯。在構成半導體的所有材料中，電子氣體占到了13.3%的比重，僅次于硅材料，排名第二。

廣義的“電子氣體”指電子工業(yè)生產(chǎn)中使用的氣體，是最重要原材料之一。狹義的“電子氣體”特指電子半導體行業(yè)用的特種氣體。其分為純氣體、高純氣和半導體特殊材料氣體三類，是集成電路、平板顯示、發(fā)光二極管、太陽能電池等半導體行業(yè)生產(chǎn)制造過程中不可或缺的關鍵性化工材料，被廣泛的應用于清洗、刻蝕、成膜、摻雜等工藝。其質量對電子元器件的性能有重要影響。

集成電路制造需經(jīng)過硅片制造、氧化、光刻、氣相沉積、蝕刻、離子注入等工藝環(huán)節(jié)，僅需要使用的純氣就超過50種，混合氣體種類更多，且每一種氣體僅應用在特定的工藝步驟中。此外，在顯示面板、LED、太陽能電池片、光纖光纜等器件的制造中的不同工藝環(huán)節(jié)均會用到多種特種氣體。

此前日本對韓國實施出口限制的高純度氟化氫是半導體用的刻蝕氣體，主要用于晶圓表面清洗、芯片加工過程的清洗和腐蝕。

當前特種氣體已成為高科技應用領域和戰(zhàn)略新興行業(yè)發(fā)展不可缺少的基礎原材料。據(jù)不完全統(tǒng)計，現(xiàn)有特種氣體的種類達260余種，隨著非低溫氣體分離技術(吸附、膜分離)、混配技術和提純技術的發(fā)展，更多的特種氣體產(chǎn)品將逐步走向市場。

電子特氣從生產(chǎn)到分離提純以及運輸供應階段都存在較高的技術壁壘，市場準入條件較高，在國際上被幾家跨國公司壟斷。目前以美國空氣化工、美國普萊克斯、德國林德集團、法國液化空氣和日本大陽日酸株式會社為首的五大氣體公司控制著全球90%以上的電子氣體市場份額。

2018年，林德集團(與美國普萊克斯合并)收入占整體市場的36%，法國液化空氣集團占30%，美國空氣化工占11%，CR3達到77%。在中國的電子特氣市場中，外資巨頭目前也占有85%的市場份額。

雖然我國電子氣體已經(jīng)擺脫完全依賴進口的狀態(tài)，但面對國外化工巨頭已經(jīng)實現(xiàn)的市場壟斷，國內(nèi)企業(yè)依然面臨巨大的競爭壓力。

國內(nèi)電子特氣產(chǎn)能相對分散，細分領域公司數(shù)量較多。相比較為成熟的大宗工業(yè)氣體，國內(nèi)達到電子級氣體的產(chǎn)品仍然較少，但部分產(chǎn)品已實現(xiàn)進口替代。中船重工718所、綠菱電子、廣東華特等均在12英寸晶圓用產(chǎn)品上取得了突破，并且實現(xiàn)了穩(wěn)定的批量供應。

國內(nèi)本土工業(yè)氣體企業(yè)有數(shù)千家，普遍規(guī)模小，且多為從事普通工業(yè)氣體零售、充裝的氣體公司，業(yè)務單一、區(qū)域限制明顯，同時又受限于設備、技術、資金、物流等方面因素，企業(yè)發(fā)展存在較大瓶頸，行業(yè)競爭激烈。

當前，我國通過國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金(大基金)撬動全社會資源對半導體產(chǎn)業(yè)進行投資和扶持，在電子特氣領域也積極布局，入股電子氣體企業(yè)，力爭實現(xiàn)電子氣體自主可控。國內(nèi)其他電子氣體公司抓住晶圓制造擴產(chǎn)的百年機遇，積極發(fā)展電子氣體業(yè)務，爭取打進國內(nèi)新建晶圓廠的供應鏈。

基于未來幾年中國大陸地區(qū)半導體、顯示面板等主要電子元器件的新增產(chǎn)能較多，以及電子化工材料的進口替代需求強烈，國內(nèi)電子氣體行業(yè)也將迎來高速增長，并將力爭打破國外化工巨頭的市場壟斷。