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電子特氣占據(jù)晶圓制造成本的13.50%，為晶圓制造中僅次于硅片的第二大材料。電子特氣主要品種多達(dá)上百種，被廣泛應(yīng)用于芯片制造過(guò)程的各個(gè)工藝流程中。

集成電路芯片制造需要使用多種電子特氣，包括硅烷等硅族氣體、PH3等摻雜氣體、CF4 等蝕刻氣體、WF6 等金屬氣相沉積氣體及其他反應(yīng)氣體和清洗氣體等。在電子級(jí)硅的制備工藝中，涉及到的電子特氣包括 SiHCl3、SiCl4等。在硅片表面通過(guò)化學(xué)氣相沉積成膜（CVD）工藝中，主要涉及 SiH4、SiCl4、WF6等。在晶圓制程中部分工藝涉及氣體刻蝕工藝的應(yīng)用，也稱(chēng)干法刻蝕，涉及到的電子特氣包括 CF4、NF3、HBr 等，此類(lèi)刻蝕氣體用量相對(duì)較少，刻蝕過(guò)程中需與相關(guān)惰性氣體Ar、N2等共同作用實(shí)現(xiàn)刻蝕程度的均勻。摻雜工藝是將需要的雜質(zhì)摻入特定的半導(dǎo)體區(qū)域中，以改變半導(dǎo)體電學(xué)性質(zhì)，涉及到的電子特氣包括B2H6、BF3等三價(jià)氣體和PH3、AsH3等五價(jià)氣體。

在半導(dǎo)體芯片制造領(lǐng)域，由于芯片制造技術(shù)已發(fā)展到納米級(jí)別，所以氣體純度也必須在ppt 級(jí)別以上。氣體中的雜質(zhì)含量過(guò)多，就會(huì)嚴(yán)重影響芯片良率和可靠性。電子氣體的純度要求也越來(lái)越高，經(jīng)常需要 6N 級(jí)(99.9999%)甚至更高純度，并且對(duì)電子氣體質(zhì)量的穩(wěn)定性要求也越來(lái)越苛刻。

10nm以下的先進(jìn)制程對(duì)于雜質(zhì)過(guò)濾的要求越來(lái)越高，晶圓廠生產(chǎn)環(huán)境純凈度須再度提升，確保半導(dǎo)體晶圓不受污染，以便提升生產(chǎn)良率。從28nm到7nm，產(chǎn)品的金屬雜質(zhì)須下降100倍，污染粒子的體積須縮小4倍。隨著工藝制程發(fā)展到10nm以下，生產(chǎn)過(guò)程對(duì)于潔凈度要求會(huì)愈來(lái)愈嚴(yán)格。

采用先進(jìn)制程的晶圓，其薄膜層非常薄，對(duì)氧氣十分敏感，很容易被氧化，對(duì)晶圓制作的特種氣體需求更大，未來(lái)3/5 nm已經(jīng)進(jìn)入原子等級(jí)的尺度。因此，特種氣體供應(yīng)商提供更高純度的氣體是打入國(guó)際主流晶圓廠的關(guān)鍵條件。

資質(zhì)認(rèn)證較難且時(shí)間很長(zhǎng)?？蛻?hù)對(duì)氣體供應(yīng)商的選擇均需經(jīng)過(guò)審查、產(chǎn)品認(rèn)證2輪嚴(yán)格的審核認(rèn)證過(guò)程，其中集成電路領(lǐng)域的審核認(rèn)證周期長(zhǎng)達(dá)2-3年。此外，電子特氣在下游制造過(guò)程中的成本占比相對(duì)較低，但對(duì)電子產(chǎn)品性能影響較大，一旦質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題，下游客戶(hù)將會(huì)產(chǎn)生較大損失。為保持氣體供應(yīng)穩(wěn)定，客戶(hù)在與氣體供應(yīng)商建立合作關(guān)系后不會(huì)輕易更換氣體供應(yīng)商。

根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，2018年我國(guó)電子特氣市場(chǎng)規(guī)模約122億元，預(yù)計(jì)到2024年行業(yè)規(guī)模將達(dá)到230億元。隨著全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈向國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)移，近年來(lái)國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體市場(chǎng)發(fā)展迅速，在建和未來(lái)規(guī)劃建設(shè)的產(chǎn)能為電子特氣行業(yè)提供廣闊的市場(chǎng)空間。

三氟化氮(NF3)在低厚度電路蝕刻中有優(yōu)異的刻蝕效率和選擇性，其是在微電子制造中的一種優(yōu)良的等離子蝕刻氣體和CVD清洗氣體。在厚度小于1.5μm的集成電路材料蝕刻中，三氟化氮具有非常優(yōu)異的蝕刻速率和選擇性，在被蝕刻物表面不留任何殘留物，同時(shí)也是非常良好的清洗劑。

三氟化氮(NF3)是市場(chǎng)容量最大的電子特氣產(chǎn)品。華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)2021年全球三氟化氮需求量4萬(wàn)噸左右。隨著半導(dǎo)體行業(yè)生產(chǎn)及消費(fèi)重心逐漸向中國(guó)大陸轉(zhuǎn)移，加上主要原料均由國(guó)內(nèi)供給，預(yù)計(jì)2021年我國(guó)三氟化氮需求將達(dá)到1.6萬(wàn)噸，占全球約40%，2018-2021年復(fù)合增長(zhǎng)率29.28%。

國(guó)內(nèi)三氟化氮(NF3)產(chǎn)能集中于中船重工718所（派瑞特氣）、昊華科技（黎明院）和南大光電（飛源氣體）。其中，中船重工718所（派瑞特氣）是國(guó)內(nèi)最大的三氟化氮生產(chǎn)企業(yè)，現(xiàn)有產(chǎn)能6,000噸，二期9,000噸產(chǎn)能2020年投產(chǎn)；昊華科技（黎明院）現(xiàn)有2,000噸產(chǎn)能，在建3,000噸產(chǎn)能預(yù)計(jì)2021年投產(chǎn)；南大光電（飛源氣體）現(xiàn)有產(chǎn)能1,800噸，在建2,000噸產(chǎn)能預(yù)計(jì)2023年投產(chǎn)。隨著國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求的增加和國(guó)產(chǎn)化率的提升，頭部企業(yè)的市占率有望得到進(jìn)一步提升。

六氟化硫(SF6)作為重要的含氟氣體材料，被廣泛應(yīng)用于電力設(shè)備行業(yè)、半導(dǎo)體制造業(yè)、冷凍工業(yè)、有色金屬冶爍、航空航天、醫(yī)療、氣象、化工等多個(gè)領(lǐng)域。電子級(jí)六氟化硫則主要應(yīng)用于半導(dǎo)體及面板顯示器件生產(chǎn)工藝中的蝕刻與清洗，具有用量少、純度高、對(duì)生產(chǎn)及使用環(huán)境潔凈度要求高和產(chǎn)品更新?lián)Q代快等特點(diǎn)，國(guó)內(nèi)僅有少數(shù)廠家具備生產(chǎn)能力。

六氟化硫(SF6)產(chǎn)能主要集中在中國(guó)，雅克科技旗下的全資子公司成都科美特為行業(yè)龍頭。雅克科技（成都科美特）年產(chǎn)能為8,500噸，并擬新增12,000噸電子級(jí)SF6，主要應(yīng)用于電力市場(chǎng)；昊華科技（黎明院）現(xiàn)有年產(chǎn)能為3,000噸；南大光電（飛源氣體）現(xiàn)有年產(chǎn)能2,000噸，產(chǎn)品已導(dǎo)入IC行業(yè)客戶(hù)。此外，中核紅華、盈德氣體也有純度相對(duì)較低的千噸級(jí)產(chǎn)能。

（3）氧化/沉積、離子注入、外延工藝特氣—磷烷(PH3)、砷烷（AsH3）

磷烷和砷烷為高純特氣家族中技術(shù)門(mén)檻和開(kāi)發(fā)難度最高的兩個(gè)品種，作為半導(dǎo)體、 LED、光伏、航天和國(guó)防事業(yè)的關(guān)鍵原材料，長(zhǎng)期被海外技術(shù)封鎖。其中砷烷因其易燃、易爆、劇毒的特性，從合成到提純各種環(huán)節(jié)難度較大，為電子特氣中“皇冠上的明珠”。

磷烷是半導(dǎo)體器件制造中的重要N型摻雜源，其可用于多晶硅化學(xué)氣相沉淀、外延GaP材料、離子注入工藝、MOCVD工藝、磷硅玻璃鈍化膜制備等工藝中。砷烷主要用于外延硅的N型摻雜、硅中的N型擴(kuò)散、離子注入、生長(zhǎng)砷化鎵和磷砷化鎵。由于二者分子結(jié)構(gòu)相似，工藝技術(shù)同源、應(yīng)用場(chǎng)景相似，迄今尚無(wú)替代材料。多年來(lái)國(guó)外一直對(duì)我國(guó)磷烷/砷烷進(jìn)口實(shí)行管制和禁運(yùn)，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展及國(guó)家安全構(gòu)成威脅，因此磷烷/砷烷的進(jìn)口替代需求十分迫切。