電子特氣布局長遠

柏元灝

電子特氣市場技術門檻較高，體量雖然有限卻是決定半導體等領域發展的重要因素。電子特氣領域的國產化被視為我國芯片自主的重要戰場與又一次亟待把握的機遇。全球半導體產業鏈上我國占據重要地位，這也是我國電子特氣市場增速遠高于全球增速的重要原因。“十四五”期間我國晶圓制造生產線及產能將繼續提升，從而帶動電子氣體市場需求快速增長，國內電子氣體企業迎來難得的市場空間和拓展市場的契機，國內晶圓制造企業與本土電子氣體公司的有效聯動與合作意義重大，利用好半導體的高景氣度將有助于國產電子特氣加速發展。

電子工業的“血液”

電子特氣，即電子特種氣體，在電子產品制程工藝中廣泛應用，涉及半導體、顯示面板、太陽能、LED等行業。如半導體制造就需使用到電子大宗氣體如氮氣、氫氣、氬氣、氦氣、氧氣和二氧化碳等，以及電子特氣如氖氣、氪氣、氙氣等。這些氣體被稱為半導體制造的“血液”，是半導體產業供應鏈中僅次于大硅片的第二大市場需求，在半導體用材料市場占比達到14%，每年用于半導體領域的電子特氣價值超過50億美元。乃至于狹義的“電子氣體”就是特指電子半導體行業用的特種氣體。

電子特氣貫穿應用于半導體和微電子工業的各個工藝流程，從單個芯片生成到最后器件的封裝，幾乎每一個環節都離不開電子氣體，如芯片制造中的清洗、沉積/CVD、光刻、刻蝕、離子注入、成膜等工藝，電子特氣都參與其中。電子特氣的重要性在于，其對半導體器件性能好壞起著決定性作用，如性能、集成度、成品率等。為保證半導體器件的質量，特種氣體產品要同時滿足“超純”和“超凈”的要求，“超純”要求氣體純度達到4.5N、5N甚至6N、7N，作為特種氣體的核心參數，純度每提升1N，粒子、金屬雜質含量濃度每降低一個數量級，都將帶來工藝復雜度和難度的顯著提升。隨著半導體領域技術的快速更迭，制程技術從28nm、14nm、7nm到5nm漸次提高，對特種氣體的純度、混配精度等要求持續提升。

電子特氣技術包括氣體的合成、深度純化、混合氣配置、ppm/ppb/ ppt級雜質的分析檢測技術、配套器件及氣瓶和管路。電子氣體的包裝與儲運技術也決定著最終產品的質量，在其生產和運用中，需有相應的包裝存儲容器、氣體輸送管線、閥門和接口，以保證氣體的純度。半導體行業下游客戶對氣體供應商的選擇非常嚴格，氣體供應商的產品需要取得客戶認證，通常光伏能源、光纖光纜領域的審核認證周期為半年到一年，顯示面板通常為一到兩年，集成電路領域的認證周期長達兩到三年。長認證周期與強客戶粘性對于新進入者形成較高的客戶壁壘。

行業集中度極高是電子特氣領域的特色，美國空氣化工、法國液化空氣、日本酸素、德國林德集團等海外巨頭占據全球電子特氣市場9成左右的份額，我國市場上外資巨頭也控制著相當高的份額，半導體領域的電子特氣國產化率一度不足15%。從產品種類上看，據中國工業氣體工業協會統計，目前用于集成電路生產的電子特氣，我國僅能生產約20%的品種。

國產化邁向新高度

經過多年積淀發展，我國電子特氣企業已在高純砷烷、磷烷、硅烷、含氟氣體等價值量較高的領域中實現技術突破，逐步進入臺積電、英特爾、德州儀器、中芯國際、長鑫存儲等半導體制造廠商，Osram、三安光電等LED芯片廠商，以及京東方、惠科集團等顯示面板廠商的供應鏈中。2020年發布的《新時期促進集成電路產業和軟件產業高質量發展的若干政策》，明確電子特氣成為國家產業投資的重點目標。

如今我國已發展成為特種氣體的供應國之一，《2021年稀有氣體進出口信息》的數據顯示，2021年我國氖氣出口量為6.5萬立方，氪氣出口量為2.5萬立方，氙氣出口量為900立方，部分產品已實現自主可控。不過，業界人士指出，我國電子特種氣體行業在國際上的競爭力仍受限于企業規模、資金實力、研發能力、人才團隊、產品結構等方面的問題。特別是相當部分的國產氣體公司產品較為單一，純度級別有待提高，在集成電路、液晶面板、LED、光纖通信、光伏等高端領域，相關特種氣體產品仍存在進口依賴。

某種程度上，海外巨頭的發展軌跡我國企業可以適度復刻，空氣化工通過不斷收購其他國家和地區的氣體公司完成了全球化布局，鞏固了市場地位；日本酸素同樣通過并購實現了歐洲業務的拓展，最終搭建了其工業氣體業務的全球網絡。國內電子特氣企業的并購已經有所動作，通過合理整合、布局增強區域乃至全球競爭力值得期待。電子特氣行業單品市場容量小，開發單一產品很難實現企業做大做強的目的，收購整合發展平臺型企業或是未來行業發展的方向。

中國船舶集團有限公司第718研究所副所長郭建增建議國家應加大對電子特種氣體產業的扶持力度，以推動國內集成電路產業的健康發展，保障國家產業鏈安全，“相關部委應進一步加大對規模大、產品品質優良、符合國家未來電子材料領域長期發展的優秀企業的支持力度，爭取早日培育出具有國際氣體標桿水平的中國電子氣體企業，助力我國電子氣體產業發展壯大。”然而國產電子特氣的競爭焦點不在供應，而在市場。芯謀分析師王立夫提醒不能讓電子特氣領域的貿易型企業擠占了技術自研型企業的市場，“我們需要的是掌握核心技術的國內生產化，而不是貼牌式的國內品牌替代。”他同時指出氣體自主可控應有政策方面的大力支持，國產氣體打開、夯實國內市場之后，才能更好走向世界，“從0到1的關鍵，就是要給國內廠商提供更多上線跑量的機會。”