需求不亚于光刻胶、靶材——被低估了的半导体领域：电子特气

近期大洋彼岸的某国动作不断，我们的国产化之路虽然路长且艰，但终究是要尝试着走下去的。还是那句话：道路是曲折的，前途是光明的。不抛弃，不放弃。

今天要介绍的是半导体的分支之一，电子特气。当前我国半导体材料自*率仅24.4%，而高端电子特气自*率尚不足15%。电子特气在半导体领域占据什么样的地位？国产替代空间有多大？来聊聊吧。

01.

电子特气

——电子工业的血液

自2018年4月之后，维持多年的平衡关系被打破。为了遏制我方某领域的发展，美“毫无下限”地采用各种手段打压zx、hw等公司，以维护其在该领域的统治地位。

相信经过2年来各大媒体的科普/狂轰乱炸，大家对于半导体芯片相关知识已经了解不少，而对于光刻胶、靶材、抛光片、硅片等半导体材料，多少也能说出个一二来。

今天我们要谈的电子特气，也属于半导体上游重要材料，其占到晶圆制造过程材料成本的14%，仅次于价值占比31%的硅片，为半导体制造中第二大材料。

首先，我们需要明白，电子特气属于工业气体的重要分支。但不同于氢气、氧气、氮气等传统工业用气，电子特气在纯度、品种、性能等方面要求更高，属于是工业气体中附加值较高的品种。

一般是指高纯NF3（三氟化氮）、CI2（氯气）、HBr（溴化银）、CH3F（氟甲烷）、CF4（四氟化碳）、C4F8（八氟环丁烷）、C4F6（六氟丁二烯）等。

在极大规模集成电路、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，它都是不可或缺的基础和支撑性材料之一。

因此，有人将电子特气称为电子工业的血液。

其次，从用途来看，根据电子特气的不同用途，其可分为十多类。

例如外延晶体生长气、热氧化气、外延气、掺杂气、扩散气、化学气相沉积气、喷射气、离子注入气、等离子刻蚀气、载气、吹洗气、光刻气、退火气、焊接气、烧结气和平衡气等。

而在半导体产业，涉及的电子特气有一百多种，常用的有三十余种，主要包括外延气体、刻蚀气体、掺杂气体等。

比如，外延沉积环节，为了在衬底晶圆上镀上一层薄膜作为缓冲层阻止有害杂质进入硅衬底，一般会用到大量电子气体，这些气体通称为外延气体。常用的硅外延气体有硅烷（SiH4）、氯硅烷（SiCl4）、二氯二氢硅（SiH2Cl2）等。

刻蚀环节，为了在涂胶的硅片上正确地复制掩膜图形，采用化学和物理方法有选择地从硅片表面去除不需要的材料的过程，所用到的气体为刻蚀气体。硅片刻蚀气体主要是氟基气体，包括CF4、SF6、C2F6、NF3等，以及氯基（Cl2）、溴基（Br2、HBr）等气体。

器件制造环节，为了让材料具有所需要的导电类型和一定的电阻率、以制造电阻、PN结、埋层等，一般会将某些杂质掺入半导体材料内，掺杂工艺所用的气体称为掺杂气体。主要包括砷烷、磷烷、三氟化磷、五氟化磷、三氟化砷、五氟化砷、三氟化硼、乙硼烷等。

除了应用于半导体器件和集成电路制造领域外，电子气体在显示面板、太阳能电池、LED照明等领域制造环节也都是不可或缺的。我们这里就不一一列举啦。

值得注意的是，相比显示面板、太阳能电池行业，集成电路制造制程使用的电子特气品质要求更高，一般12英寸、90纳米制程的IC制造技术需要电子气体纯度要在99.999%-99.9999%（5N-6N）以上，其决定了集成电路的性能、集成度、成品率。

但当前，我国半导体领域电子特气主要被海外巨头所垄断，国产电子特气更多只能达到太阳能电池等行业所需的级别。

所以，未来我国在半导体器件和集成电路制造上游材料领域还将面临不小的挑战，电子特气的国产化道路依然任重道远！

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