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『技术』被欧美垄断的电子工业“血液”—电子特气，国产替代计划全面加速


2018 年全球集成电路用电子气体的市场规模达到 45.12 亿美元 ， 同比增长 16% ， 中国集成电路用电子特气的市场规模约 4.89 亿美元 。 半导体用电子特气行业增速高 ， 庞大的市场规模 ， 让电子特气的国产替代计划全面加速！半导体用电子特气行业增速高 ， 庞大的市场规模 ， 让电子特气的国产替代计划全面加速！
『技术』被欧美垄断的电子工业“血液”—电子特气，国产替代计划全面加速
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什么是电子特气呢？电子气体是指用于半导体及相关电子产品生产的特种气体 。
通常半导体生产行业 ， 将气体划分成常用气体和特殊气体两类 。 其中 ， 常用气体指集中供给而且使用非常 多的气体 ， 比如 N2、H2、O2、Ar、He 等 。 特种气体指半导体生产环节中 ， 比如延伸、离子注进、掺和、洗涤、遮掩膜形成过程中使用到一些化学气体 ， 也就是我们现在所说的电子特气 ， 比如高纯度的 SiH4、PH3、AsH3、B2H6、N2O、NH3、SF6、NF3、CF4、BCl3、BF3、HCl、Cl2等 ，
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电子特气按其本身化学成分可分为：硅系、砷系、磷系、硼系、金属氢化物、卤化物和金属烃化物七类 。 按在集成电路中不同应用途径可分为掺杂用气体、外延用气体、离子注入气、发光二极管用气、刻蚀用气体、化学气相沉积气和平衡气 。 在半导体工业中应用的有110余种单元特种气体 ， 其中常用的有超过30种 。
除了半导体产业 ， 电子特气广泛应用于太阳能电池、移动通讯、汽车导航及车载音像系统、航空航天、军事工业等诸多领域 ， 所以也被称为电子工业的“血液” 。
可以说 ， 如果想要发展半导体产业 ， 电子特气不可或缺 。 电子特气贯穿半导体各步工艺制程 ， 尤其在半导体薄膜沉积环节发挥不可取代的作用 ， 是形成薄膜的主要原材料之一 。 又决定了集成电路的性能、集成度、成品率 ， 特气若不合格轻则导致产品严重缺陷 ， 重则导致整条生产线被污染乃至全面瘫痪 。
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在半导体领域 ， 电子特气在半导体制造的材料成本中占比高达 13% ， 是仅次于硅片的第二大材料 。 之所以成本如此高 ， 是因为电子特气的技术难度不低 。
电子特气对纯度的要求很高 ， 因为纯度如果没有达到要求的话 ， 电子特气中水汽、氧等杂质组就容易使半导体表面生成氧化膜 ， 影响电子器件的使用寿命 ， 而电子特气中含有的颗粒杂质会造成半导体短路及线路损坏 。 可以说纯度的提高 ， 对电子器件生产的良率和性能起到了至关重要的作用 。
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伴随半导体工业的不断发展 ， 芯片制程不断提高 ， 如今已经做到了5nm ， 快要逼近摩尔定律的极限 ， ,相当于头发丝直径(约为0.1毫米)的二万分之一 。 所以这也对半导体生产的电子特气纯度亦提出了更高的要求 。
电子特气纯度提升的影响因素主要包括“气体的分离和提纯”、“气体杂质检测和监控”、“气体的运输和储存”三个方面 ， 以“气体的运输和储存”为例 ， 高纯特气在储存和运输过程中要求使用高质量的气体包装储运容器、以及相应的气体输送管线、阀门和接口 ， 确保避免二次污染 ， 而且一些电子特气还具有自燃性、腐蚀性、毒性等 ， 所以运输和存储都要特别小心 。
目前全球特气市场包括美国空气化工、普莱克斯、德国林德集团、法国液化空气、日本大阳日酸株式会社等公司占据了全球电子特气90%以上的市场份额 。 国内市场也被这几大企业控制了85%的份额 。
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