国产化率仅12%！一文看懂半导体关键原料电子特气

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国产化率仅12%！一文看懂半导体关键原料电子特气

近年来，随着国家的对于集成电路产业的重视以及资本的支持，国内的集成电路产业发展迅速，但是与国外仍有不小的差距。特别是在上游的半导体材料等领域，更是差距巨大。不过，随着国内半导体制造的崛起，也推动了半导体材料的国产化进程。

从近几年大陆半导体材料、设备的需求占比来看，大陆半导体材料市场规模占全球的比重由 2013 年的约 4%提升到 2018 年的约 16%，大陆半导体设备市场规模占全球比重由 2016 年的约 16%提升到 2018 年的约 20%。而可预见的未来，国内半导体产能的增加将进一步带动本地半导体材料需求

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电子特气：半导体工业的关键原料
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电子特气是电子工业的关键原料，属于工业气体的重要分支。工业气体是现代工业的基础原材料，而电子特气是工业气体中附加值较高的品种，与传统工业气体的区别在于纯度更高（如高纯气体）或者具有特殊用途（如参与化学反应），是极大规模集成电路、平面显示器件、化合物半导体器件、太阳能电池、光纤等电子工业生产中不可或缺的基础和支撑性材料之一，相关下游领域的快速发展将带动未来特种气体的增量需求。
: a9 f) m# ]# e* n5 s7 p# t, A# t半导体特气应用于晶圆制造的各个环节。狭义的“电子气体”特指电子半导体行业用的特种气体，主要应用于前端晶圆制造中的化学气相沉积、光刻、刻蚀、掺杂等诸多环节。电子特种气体的纯度和洁净度直接影响到光电子、微电子元器件的质量、集成度、特定技术指标和成品率，并从根本上制约着电路和器件的精确性和准确性，对于半导体集成电路芯片的质量和性能具有重要意义。

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行业兼具技术、客户认证等壁垒
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半导体电子特气行业具有较高的技术壁垒。半导体电子特种气体在生产过程中涉及合成、纯化、混合气配制、充装、分析检测、气瓶处理等多项工艺技术，每一步均有严格的技术参数要求和质量控制措施。
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- @/ O$ l7 r: N% Y6 h为了保证半导体器件的质量与成品率，特种气体产品要同时满足“超纯”和“超净”的要求，“超纯”要求气体纯度达到 4.5N、5N 甚至 6N、7N（N 是 Nine 的简写，几个 N 就代表有几个 9，例如 3N 的纯度为 99.9%），“超净”即要求严格控制粒子与金属杂质的含量。作为特种气体的核心参数，纯度每提升一个 N，粒子、金属杂质含量浓度每降低一个数量级，都将带来工艺复杂度和难度的显著提升。

. [+ x1 m! d9 m( V0 o, K对于混合气而言，配比的精度是核心参数，随着产品组分的增加、配制精度的上升，客户常要求气体供应商能够对多种 ppm（part per million，百万分之）乃至 ppb（part perbillion，十亿分之）级浓度的气体组分进行精细操作，其配制过程的难度与复杂程度也显著增大。此外，气瓶处理、气体分析检测、气体配送等环节亦对生产企业提出了较高的技术要求

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半导体行业支撑电子特气需求

* K, Z, b, H: D- `7 \' k' y电子特气在半导体制造材料中占比仅次于硅片。半导体材料包括晶圆制造材料和封装材料。其中晶圆制造材料包括硅片、光掩模、光刻胶、光刻胶辅助材料、工艺化学品、电子特气、靶材、CMP 抛光材料及其他材料。2018 年全球半导体晶圆材料市场规模为322.0 亿美元，同比增长 15.8%，全球半导体封装测试材料市场规模为 197.0 亿美元，同比增长 3.1%。全球半导体市场规模庞大，晶圆厂数目不断增加，电子特气需求量不断提升。全球范围来看，随着全球半导体市场规模在 2018 年的高增长，全球集成电路用电子气体的市场规模达到 45.1 亿美元（约合人民币318.7亿元），市场规模较上年同比增加了 15.9%，但从整体来看，2013-2018年的平均增速稍低，仅为 6.3%。