电子特种气体(简称 “电子特气”)是半导体制造中不可或缺的关键功能性材料,堪称半导体产业的 “隐形血液”,其在光刻、刻蚀、沉积、掺杂等核心制造环节中,为芯片生产提供精确的化学反应环境与保护条件,直接关乎芯片质量,同时也广泛应用于显示面板、新能源电池和光伏等领域 —— 在半导体制造中贯穿晶圆制备、光刻、封装测试全流程,如晶圆制备时用于清洗、光刻时作为保护气、封装测试时提供保护环境;在显示面板领域可提升电池能量密度与安全性,在光伏领域能助力提高电池转换效率,对多领域发展意义重大。
电子特气具有超高纯度与特殊化学性质两大核心特点,纯度通常需达到 5 个 9 以上,7 纳米及以下先进制程甚至要求9个9的纯度,化学性质或活性高、或腐蚀性强,部分易燃易爆且有毒,同时又需具备稳定化学性质以精准参与反应,因此对安全管控要求极高。按应用场景和功能,电子特气可分为掺杂用气体(如磷烷、砷烷)、外延晶体生长气(如硅烷,用于晶圆表面生长单晶薄膜)、刻蚀用气体(用于晶圆表面刻精细电路图案)、气象沉积气体(用于沉积均匀薄膜)、平衡气体(作载气或保护气)、掺杂配方气体(精准混合实现特定掺杂需求)等七大类。
电子特气的核心技术涵盖高纯度提纯、精准混合和配方、杂质检测和控制、绿色合成和尾气回收四个方面。国际领先企业在技术上优势显著,如默克的高纯度提纯技术可实现 7 个 9 的硅烷,液化空气垄断光刻机混合技术,国际巨头还拥有能检测 BT 级杂质的高端仪器;国内企业也在部分领域取得突破,中船特气掌握 6 个 9 到 7 个 9 的六氟化钨提纯技术且部分产品杂质检测达国际水平,华特气体的超纯氦气打破海外垄断且与凯美特气的光刻机相关产品通过认证可进入 EUV 光刻领域,国内企业还在积极布局绿色合成和尾气回收技术,目标 2030 年将三氟化氮尾气回收率提升至 65%。
来源:世希君贤