电子特气布局长远

柏元灏

电子特气市场技术门槛较高，体量虽然有限却是决定半导体等领域发展的重要因素。电子特气领域的国产化被视为我国芯片自主的重要战场与又一次亟待把握的机遇。全球半导体产业链上我国占据重要地位，这也是我国电子特气市场增速远高于全球增速的重要原因。“十四五”期间我国晶圆制造生产线及产能将继续提升，从而带动电子气体市场需求快速增长，国内电子气体企业迎来难得的市场空间和拓展市场的契机，国内晶圆制造企业与本土电子气体公司的有效联动与合作意义重大，利用好半导体的高景气度将有助于国产电子特气加速发展。

电子工业的“血液”

电子特气，即电子特种气体，在电子产品制程工艺中广泛应用，涉及半导体、显示面板、太阳能、LED等行业。如半导体制造就需使用到电子大宗气体如氮气、氢气、氩气、氦气、氧气和二氧化碳等，以及电子特气如氖气、氪气、氙气等。这些气体被称为半导体制造的“血液”，是半导体产业供应链中仅次于大硅片的第二大市场需求，在半导体用材料市场占比达到14%，每年用于半导体领域的电子特气价值超过50亿美元。乃至于狭义的“电子气体”就是特指电子半导体行业用的特种气体。

电子特气贯穿应用于半导体和微电子工业的各个工艺流程，从单个芯片生成到最后器件的封装，几乎每一个环节都离不开电子气体，如芯片制造中的清洗、沉积/CVD、光刻、刻蚀、离子注入、成膜等工艺，电子特气都参与其中。电子特气的重要性在于，其对半导体器件性能好坏起着决定性作用，如性能、集成度、成品率等。为保证半导体器件的质量，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，作为特种气体的核心参数，纯度每提升1N，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。随着半导体领域技术的快速更迭，制程技术从28nm、14nm、7nm到5nm渐次提高，对特种气体的纯度、混配精度等要求持续提升。

电子特气技术包括气体的合成、深度纯化、混合气配置、ppm/ppb/ ppt级杂质的分析检测技术、配套器件及气瓶和管路。电子气体的包装与储运技术也决定着最终产品的质量，在其生产和运用中，需有相应的包装存储容器、气体输送管线、阀门和接口，以保证气体的纯度。半导体行业下游客户对气体供应商的选择非常严格，气体供应商的产品需要取得客户认证，通常光伏能源、光纤光缆领域的审核认证周期为半年到一年，显示面板通常为一到两年，集成电路领域的认证周期长达两到三年。长认证周期与强客户粘性对于新进入者形成较高的客户壁垒。

行业集中度极高是电子特气领域的特色，美国空气化工、法国液化空气、日本酸素、德国林德集团等海外巨头占据全球电子特气市场9成左右的份额，我国市场上外资巨头也控制着相当高的份额，半导体领域的电子特气国产化率一度不足15%。从产品种类上看，据中国工业气体工业协会统计，目前用于集成电路生产的电子特气，我国仅能生产约20%的品种。

国产化迈向新高度

经过多年积淀发展，我国电子特气企业已在高纯砷烷、磷烷、硅烷、含氟气体等价值量较高的领域中实现技术突破，逐步进入台积电、英特尔、德州仪器、中芯国际、长鑫存储等半导体制造厂商，Osram、三安光电等LED芯片厂商，以及京东方、惠科集团等显示面板厂商的供应链中。2020年发布的《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》，明确电子特气成为国家产业投资的重点目标。

如今我国已发展成为特种气体的供应国之一，《2021年稀有气体进出口信息》的数据显示，2021年我国氖气出口量为6.5万立方，氪气出口量为2.5万立方，氙气出口量为900立方，部分产品已实现自主可控。不过，业界人士指出，我國电子特种气体行业在国际上的竞争力仍受限于企业规模、资金实力、研发能力、人才团队、产品结构等方面的问题。特别是相当部分的国产气体公司产品较为单一，纯度级别有待提高，在集成电路、液晶面板、LED、光纤通信、光伏等高端领域，相关特种气体产品仍存在进口依赖。

某种程度上，海外巨头的发展轨迹我国企业可以适度复刻，空气化工通过不断收购其他国家和地区的气体公司完成了全球化布局，巩固了市场地位；日本酸素同样通过并购实现了欧洲业务的拓展，最终搭建了其工业气体业务的全球网络。国内电子特气企业的并购已经有所动作，通过合理整合、布局增强区域乃至全球竞争力值得期待。电子特气行业单品市场容量小，开发单一产品很难实现企业做大做强的目的，收购整合发展平台型企业或是未来行业发展的方向。

中国船舶集团有限公司第718研究所副所长郭建增建议国家应加大对电子特种气体产业的扶持力度，以推动国内集成电路产业的健康发展，保障国家产业链安全，“相关部委应进一步加大对规模大、产品品质优良、符合国家未来电子材料领域长期发展的优秀企业的支持力度，争取早日培育出具有国际气体标杆水平的中国电子气体企业，助力我国电子气体产业发展壮大。”然而国产电子特气的竞争焦点不在供应，而在市场。芯谋分析师王立夫提醒不能让电子特气领域的贸易型企业挤占了技术自研型企业的市场，“我们需要的是掌握核心技术的国内生产化，而不是贴牌式的国内品牌替代。”他同时指出气体自主可控应有政策方面的大力支持，国产气体打开、夯实国内市场之后，才能更好走向世界，“从0到1的关键，就是要给国内厂商提供更多上线跑量的机会。”