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晶圆制造之血液

电子气是半导体工业的重要原料

电子气体简介

特种电子气(简称特种电子气)是特种气体的一个重要分支,是生产集成电路(IC)、平板显示器(LCD、LED、OLED)、太阳能(8.360,-0.12,-1.42%)电池等电子工业不可或缺的原材料。

一般来说,半导体制造业中的气体分为普通气体和特种气体。其中,常用气体是指集中供气并使用多种气体的气体,如N2、H2、O2、AR、he等。特殊气体是指半导体制造中使用的一些化学气体,如膨胀、离子注入、混合、清洗、掩蔽,即气体类别中的电子气体,如高纯度SiH4、PH3、AsH3、B2H6、N2O、NH3、SF6、NF3、CF4、BCl 3、BF3、HCl、Cl2等。这是用于集成电路生产,有大约30种常见类型的核心范围。正是这些气体使硅芯片通过各种工艺具有半导体特性,进而决定了集成电路的性能、集成度和成品率。即使某些污染物超过标准,也会导致严重的质量缺陷。在严重的情况下,不合格气体的扩散会污染整个生产线,甚至使生产完全瘫痪。因此,电子气体是电子制造过程中的关键基础材料,它确实是电子行业的“血液”。

电子气的原料主要是石化和煤化工生产过程中产生的空分气、低纯度原料气、废气等基础化工原料。主要原材料来源广泛,市场供应充足,更容易从相关原材料供应商处获得。我国大型钢铁企业和化肥企业基本配备空分设备,空分供应量大,价格稳定。在石化和煤化工行业中,专用电子气的原料气消耗量占原料气产量的一小部分。一个稳定的石化和基础化工行业可以为特种电子气体行业提供充足的原材料。“十三五”规划明确了环境保护和工业废气排放的目标,对上游产业的供应将充足。由于气体容器可以长期使用,它们在电子气体成本中所占比例相对较小,价格波动对行业影响不大。

电子气体的分类和应用

电子产品的制造过程中广泛使用了多种类型的电子气体。目前,电子气体有60多种纯气体和80多种混合气体。电子气体可分为纯气体、高纯度气体和半导体特种材料气体。特殊材料气体主要用于外延、掺杂、蚀刻等工艺;高纯度气体主要用作稀释气体和载气。

电子气体主要用于半导体、平板显示器、太阳能电池等领域,国内市场需求80亿元。据中国工业气体工业协会统计,2019年国内电子专用气体需求达到80亿元,其中集成电路专用气体需求35亿元,飞机显示器专用气体需求22亿元,太阳能电池需求8亿元。


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