电子特种气体是集成电路制造中不可或缺的关键材料,仅次于硅片,占总材料需求的约14%。在集成电路的生产过程中,电子气体的种类繁多,涵盖了硅片掺杂气体、外延生长气体、离子注入气体、LED制造气体、蚀刻气体、化学气相沉积气体等,应用种类多达110种以上,其中常用的有20至30种。这些气体在光刻、掩膜、蚀刻、清洗、研磨、掺杂、绝缘保护等多个环节中发挥着至关重要的作用,几乎覆盖了整个集成电路的制造过程。
电子特种气体的市场长期以来一直由、日本和欧洲的企业主导。全球五大气体供应商——的空气化工、普莱克斯,德国的林德集团,法国的液化空气,以及日本的太阳日酸株式会社,了市场,其合计占有率超过90%,在市场的份额也超过80%。电子特种气体属于基础化工领域,虽然产业投入大、见效慢,但对于集成电路产业至关重要。在我国经济发展的早期阶段,电子气体并未成为重点关注的领域,因此国产化进程较为缓慢,且大多集中在低端产品上。近年来,随着国内对国产替代需求的增长以及相关的推动,国产厂商逐步突破了技术瓶颈,并在多个品类实现了重要突破,打破了国外厂商的垄断地位。
在这一领域,代表性的国产企业包括华特气体(688268)、雅克科技(002409)、南大光电(300346)和金宏气体(688106)等。
华特气体凭借超过10个产品系列,服务了国内80%以上的8英寸以上半导体生产线。其主打的六氟乙烷、纯三氟化氮、高纯一氟、甲烷、高纯二氟甲烷、锗烷气体等产品,已占据国内60%以上的市场份额,且多款产品可用于14纳米及7纳米等先进制程工艺,实现了重要的进口替代。华特气体的客户包括中芯国际、华虹、长江存储等国内知名企业,以及英特尔、美光、德州仪器、SK海力士等全球半导体巨头。
金宏气体在超纯氨气和高纯氧化亚氮的生产上具备优势,这些气体是制造氮化镓(GaN)所必需的关键材料。在中芯国际被列入“实体清单”后,原本由海外厂商供应的相关原料被断供,金宏气体迅速填补了这一空缺,不仅解决了中芯国际的供应危机,还成功进入了三星、SK海力士、矽品科技等国际半导体公司的供应链。
雅克科技通过收购科美特进入电子特种气体行业,2020年其电子气体业务的营收占比达到了16%。雅克在六氟化硫、四氟化碳、三氟化氮等气体的制备与提纯方面技术领先,特别是在用于绝缘保护、清洗和蚀刻的气体方面取得了显著进展。其客户涵盖了台积电、英特尔、德州仪器等世界顶级半导体公司。
南大光电通过并购飞源气体进一步布局国内电子特种气体市场。飞源气体专注于三氟化氮和六氟化硫等含氟气体的生产,其产品在成本上具备明显优势,且获得了台积电、中芯国际、京东方、鸿海集团等重要客户的认证。南大光电在磷烷、砷烷等高难度气体的制备和纯化上取得了突破,成功实现了对国外技术的替代,并且在国内市场的占有率已超过70%。其客户包括英特尔、欧司朗、飞利浦等国际知名企业。
除了上述几家领先的国产企业外,国内还有许多其他值得关注的厂商,如中船重工、黎明化工、昊华科技(600378)、绿菱气体、派瑞特气等。尽管国产企业在电子特种气体领域取得了一定的进展,成功实现了部分品类的国产替代,但与全球领先的外国厂商相比,国内厂商仍然面临着较大的差距,未来仍需继续努力,进一步提升技术水平和市场竞争力。
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