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随着半导体产业的发展,电子气体的发展趋势会是怎样?

随着半导体产业的发展,电子气体的发展趋势会是怎样?

分类:
行业动态
发布时间:
2019/11/11 15:54
电子气体为气体工业名词,半导体工业使用的气体统称电子气体,也叫电子特气。按其门类可分为纯气,高纯气和半导体特殊材料气体三大类。特殊材料气体主要用于外延,掺杂和蚀刻工艺;高纯气体主要用作稀释气和运载气。电子气体是特种气体的一个重要分支。电子气体按纯度等级和使用场合,可分为电子级、大规模集成电路级、超大规模集成电路级、特大规模集成电路级这四类。
 
现如今,半导体材料已成为二十一世纪信息社会和大数据时代高新技术产业的基础材料,它的发展对高速计算、大容量信息通信、存储、处理、电子对抗、武器装备的小型化和智能化,甚至对国民经济的发展和国家安全等都具有非常重要的意义。电子气体是超大规模集成电路、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不可缺少的原材料,它们广泛应用于薄膜、刻蚀、掺杂、气相沉积、扩散等工艺。被称为电子工业的“血液”和“粮食”,它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
半导体
半导体工艺
例如在目前工艺技术较为先进的超大规模集成电路工厂的晶圆片制造过程中,全部工艺步骤超过450道,其中大约要使用50种不同种类的电子气体。电子气体输送系统是指为满足工艺制程的需求,在充分保证工艺和产品安全使用的前提下,将电子气体从气源端无二次污染、控制工艺需求的流量和压力等参数、稳定地输送到工艺生产设备的用气点。根据气体性质和供应包装的不同,一般电子气体可划分为大宗普通气体、特种气体和大宗特种气体。
 
中国是世界电子产品的制造中心,全球有过半以上的各类电子产品由中国大陆生产制造,与之不对称的是制造这些产品所需要的高档芯片几乎全部依赖进口,最近几年其进口值超过原油,高达2200亿美元。为此,中央及地方政府相继出台许多利好政策及资金支持,试图能尽快缩短差距,扭转这种尴尬局面。
半导体晶片
半导体晶片
从2017年中开始国气体尤其是用于IC制造的各类高纯气体、电子混合气体发生了爆发性的发展和惊人的进步,其发展方式也同过去迥然不同,许多有影响的外资气体公司也终于改变过去的运行方式,开始抢滩中国,以各种方式在国内开展属地化生产。
 
现如今来自5G通信技术的频繁“刷屏”,已经揭示了它将是影响时代变革的又一项伟大技术。而这一技术的发展中,电子特气更是不可或缺的基础性原料,无论是芯片的制造,还是超大规模集成电路的制造,都需要它来保驾护航。目前,全球信息产业高速发展,5G也成了各国竞相争夺的又一标的,而中国电子气体的发展对我国半导体芯片产业的发展起着至关重要的作用,也直接关系到国民经济发展和国家战略安全。
半导体
电子元件
另外根据我国资料显示目前国内电子气体发展问题具体表现为:
1、产业整体规模不大,国产化率低,企业规模小,缺乏领军型企业,容易被受到国外大企业排挤和打压
 
2、高端制造方面的新材料技术不足,技术门槛低的气体种类大量重复建设和扩产,无序竞争现象严重
 
3、部分电子气体企业是从大化工行业或工业气体转型而来,其品质意识、管理理念和安全管理水平不到位,造成个别产品质量稳定性欠佳
所以综上所述,我国电子气体目前还属于电子材料发展的短板,需着力发展,因此建议:国家应落实和完善对该类企业的财税、资金等优惠政策支持,加大财政资金、大基金和金融部门的扶持力度,引导集成电路厂家使用国产电子气体,从而帮助企业把握发展机遇,加快企业技术进步和做大做强;企业应努力提升技术创新和管理水平,加强质量管控,用过硬产品为客户服务。
电子气体
电子气体
我国现在半导体行业与电子气体的发展现状:
1、中国半导体材料发展现状
半导体材料是制造环节必不可少基础材料,是制造环节的上游产业,同时也是整个产业链的上游。集成电路产业离不开材料的支撑,集成电路制造过程中需要的主要原材料有几十种。材料的质量和供应直接影响着集成电路的质量和竞争力,因此材料产业是集成电路产业链中上游重要的一环。目前,集成电路制造主要材料包括硅材、掩膜、电子气体、工艺化学品、光刻胶、抛光材料、靶材、封装材料等。我国晶圆制造电子材料在2016年市场总额达343.03亿,较2015年增长6.9%,预计2017年将达359.36亿元。
 
2、中国电子气体发展现状
中国电子气体是仅次于硅片和硅基材料的第二大市场需求半导体材料,电子气体2016年的国内市场需求为48.02亿,占比14%。据全球半导体协会统计,目前常用的电子气体纯气有60多种,混合气80多种。中国电子气体经过近10年的发展,国内涌现了一些生产质量稳定,能够被半导体客户接受的电子气生产企业,但是,与巨大的、快速发展的国内需求相比还远远不够,据业内不完全数据统计,从2012年至2016年,国内电子气体企业实际生产销售额占中国晶圆制造电子气市场需求由3.8%增加至25.0%,预计2017年将增加至28.4%,虽然有了较大的发展和进步,但国内电子气体企业生产总量远远满足不了国内市场需求。
半导体板件
半导体板件
国外电子气体企业多为大型跨国公司,具有较强的实力和技术积淀,业务涵盖范围较宽,可以同时为企业打包提供很多气体服务,具有很强竞争力。国内电子气体生产企业与国外大公司相比有较大差距,有着巨大的发展空间。
 
总之,中国电子气体产业目前仍处于发展的初级阶段,总体产业规模较小,个别企业实力不足,而此时中国半导体产业从之前的千亿扶持计划,到中国制造2025,恰逢新兴增长点的孕育崛起期,因此中国电子气体产业面临着前所未有的发展机遇。希望各电子气体企业加快前瞻布局,加强技术创新,加速应用推广,积极发展壮大;也希望各主管部门、投资单位、半导体企业都能够高度重视,为完善我国集成电路材料和零部件产业链和半导体发展做出新的更大贡献。