半导体生产过程中少不了这口“气”

2019年04月23日 作者:satoll

据上证报中国证券网消息,4月12日,广东华特气体股份有限公司(简称“华特气体”)首次公开发行股票并在科创板上市的申请已获上交所正式受理。据华特气体招股书显示,公司是一家致力于特种气体国产化,并率先打破极大规模集成电路、新型显示面板等尖端领域气体材料进口制约的气体厂商。公司主营业务包括特种气体的研发、生产及销售,辅以普通工业气体和相关气体设备与工程业务,并提供气体一站式综合应用解决方案。

在以往的介绍中,我们了解了不少关于半导体生产的知识,知道了硅片对于半导体产业的价值。但或许你还不知道在半导体生产的过程中,电子气体的价值。据SEMI报告统计,2017年整体晶圆制造材料销售总金额分别为278亿美元,其中电子气体占14%,仅次于硅片。

(来源:立鼎产业研究网)

电子气体是什么

半导体工业用的气体统称电子气体。在半导体的生产过程中,从芯片生长到最后器件的封装,几乎每一步、每一个环节都离不开电子气体。电子气体成本占IC材料总成本的5%~6%。电子气体的纯度对芯片质量有很大的影响。

电子气体按其门类可分为纯气,高纯气和半导体特殊气体三大类。半导体特殊气体按纯度等级和使用场合,又可分为电子级,LSI(大规模集成电路)级,VLSI(超大规模集成电路)级和ULSI(特大规模集成电路)级。

其中,高纯气体大多用于超大规模的集成电路及分离器件、光电子等高科技领域,包括氧气、氮气、氢气、氦气、氩气等(纯度通常都是大于99.999%)。特殊气体则主要用于外延,掺杂和蚀刻工艺。该类电子气体主要分为氢化物(超纯氢、硅烷、磷烷等),氟化物(六氟化硫、三氟化氮、四氟化硅等),碳氟化合物(四氟化碳、六氟乙烷等)。

(图片来源:雪球)

半导体特殊气体市场形势

根据SEMI的数据,全球电子气体市场规模2014年已达35亿美元,其中特殊气体约占65%。其中,又以美国空气化工(30%)、美国普莱克斯(20%)、日本昭和电工(15%)、英国BOC(已被德国林德集团收购,10%)和法国液化空气(5%)为首的五大气体公司占有全球80%以上的特殊气体市场份额。

而在半导体特殊气体方面,我国还与国际厂商有着较大的差距。国内半导体行业使用的高纯电子特气几乎全部依赖进口。高纯度的气体在存储运输上存在着一定的技术难度。据相关数据显示,各个电子特殊气体竞争者无论从成本、价格、交货期上都相差不大,部分气体公司的主要优势在危险品保税仓库等物流服务和垄断性产品上。

加之,我国半导体特殊气体所能供应的种类不全,使得相关大厂出于成本的考虑,也会将目光投向国际厂商。另外,我国本土气体公司多是由大化工行业或工业气体转型而来,其技术水平参差不齐,很难达到晶圆制造的要求,也成为了制约国内半导体特殊气体发展的要素之一。

但是,由于近些年来,我国正在大力发展半导体行业,与半导体相关的产品在产值和规模上的潜力很大。这种市场机会,也为国内半导体特殊气体的发展带来了机会。

 

国内厂商能否产出这口“气”

国家 “十二五”期间重点实施《极大规模集成电路制造技术及成套工艺》项目即 02 专项 “高纯电子气体研发与产业化”项目。根据 2013 年修订后的《国家产业结 构调整指导目录》(2011 年本),高纯电子气体及其下游产业均属于国家鼓励类项目;《国家集 成电路产业发展推进纲要》、《电子信息产业发展基金指南》《2014-2016 年新型显示产业创新 发展行动计划》等提出了一系列电子化学材料下游产业鼓励扶持政策。

经过这几年的发展,我国已经有相关企业,在某些半导体特殊气体上有所突破。

 

七一八所

七一八所是国家“02专项”气体项目的牵头单位,相继研制出高纯三氟化氮、六氟化钨气体和三氟甲磺酸系列产品,并实现规模化生产,相关产品得到了中芯国际等半导体龙头企业的测试认证。据悉,七一八研究所特种气体材料已应用于国内90%以上的半导体厂,部分产品达到100%。在公司预计到2020年,高纯三氟化氮气体产能将达到12000吨/年、高纯六氟化钨气体产能将扩大至200吨/年、其他特种气体产能将达到3000吨/年。

 

华特气体

华特气体为国内首家打破高纯六氟乙烷、高纯三氟甲烷、高纯八氟丙烷、高纯二氧化碳、高纯一氧化碳、高纯一氧化氮、Ar/F/Ne混合气、Kr/Ne混合气、Ar/Ne混合气、Kr/F/Ne混合气等产品进口制约的气体公司,并率先实现了近20个产品的进口替代,是中国特种气体国产化的先行者。目前,公司是我国唯一通过ASML公司认证的气体公司,亦是全球仅有的上述4个产品全部通过其认证的四家气体公司之一。

 

巨化股份

浙江巨化股份有限公司及巨化集团公司拥有多种高纯电子气体生产所需的原料资源,如 HCl、HF、SiF4、F2、Cl2、CO2、CH2F2、CHF3、C2HF5、C4F8 等,为高纯电子气体发展提供了原料保障。3月16日,浙江省产权交易中心公开挂牌巨化股份旗下两大子公司浙江博瑞电子科技有限公司100%股权和浙江凯圣氟化学有限公司100%股权,打包价格9.4亿元。从巨化股份相关公告来看,本次交易两大子公司平台,无疑是为了其于2017年底合资设立的“中巨芯科技”铺路。根据巨化股份此前公告披露,公司拟联合国家集成电路产业投资基金公司等多家基金,共同出资设立合资公司“中巨芯科技”。

 

博纯材料

博纯材料系中外合资企业,成立于2009年。博纯材料致力于为国际尤其亚洲半导体、LED、LCD和PV等市场提供高纯电子气体及相关应用设备,主营电子专业材料的研发与生产,相关产品皆拥有独立知识产权,是一家具有全新体制、生机勃勃的高新气体和化工材料公司。2018年,Entegris 与博纯材料进行了合作,在中国泉州开设了新工厂。此次活动标志着为半导体制造工艺中使用的特殊气体产品正式投入生产运营。博纯材料泉州工厂占地 55000 平方米,包括两个 2.3 级危险品库房以及 20 多个电子气体包装、纯化和合成工艺中心。该工厂可在国内制造世界上最先进的半导体离子注入材料。

半导体行业涉及到方方面面,但是任何一个小点都至关重要。如同,我们进行呼吸一样,看似是很普通的一件事,却也是不可缺少的一件事。而这口气,对于半导体行业来说也同样重要。

(来源:微信公众号“半导体行业观察”)

 

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