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 電子特種氣體涉及半導(dǎo)體制造多個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)最終產(chǎn)品質(zhì)量和性能影響重大。在半導(dǎo)體制造環(huán)節(jié)，集成電路制造流程中涉及的工藝和技術(shù)較多，每一步均需要多種半導(dǎo)體材料，尤其用于半導(dǎo)體清洗過程的超凈高純?cè)噭┖捅∧ば纬蛇^程的電子特種氣體，更是在多種制造環(huán)節(jié)中都有重要作用。其中，半導(dǎo)體特種氣體在半導(dǎo)體薄膜沉積環(huán)節(jié)發(fā)揮不可取代的作用，是形成薄膜的主要原材料。半導(dǎo)體材料是半導(dǎo)體集成電路產(chǎn)業(yè)的物質(zhì)基礎(chǔ)屬于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的上游，是一個(gè)半導(dǎo)體集成電路產(chǎn)業(yè)的基石。半導(dǎo)體材料的質(zhì)量和供應(yīng)能力直接影響下游產(chǎn)業(yè)的質(zhì)量和競(jìng)爭(zhēng)力。電子特種氣體對(duì)于半導(dǎo)體集成電路芯片的質(zhì)量和性能具有重要意義。

電子特氣在集成電路制造多個(gè)環(huán)節(jié)具有重要作用

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    相關(guān)報(bào)告：智研咨詢發(fā)布的《2018-2024年中國電子特氣行業(yè)運(yùn)營態(tài)勢(shì)及發(fā)展趨勢(shì)研究報(bào)告》

特種氣體分類

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    集成電路市場(chǎng)仍將維持增長(zhǎng)趨勢(shì)。受到移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)普及趨勢(shì)下的智能設(shè)備市場(chǎng)需求的擴(kuò)張，以及物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中對(duì)智能設(shè)備的廣泛需求，集成電路芯片的市場(chǎng)規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，根據(jù)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)，全球集成電路的市場(chǎng)規(guī)模已經(jīng)從201年的不到3000億美元，增長(zhǎng)至2016年的3397億美元。受物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)的發(fā)展，最新預(yù)估報(bào)告指出，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)將在今后幾年仍將持續(xù)增長(zhǎng)，2020年預(yù)計(jì)總市場(chǎng)規(guī)模可望達(dá)到3930億美元。

2020年全球集成電路的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)3930億美元（億美元）

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    盡管2016年半導(dǎo)體集成電路市場(chǎng)規(guī)模下滑了1.48%，但是半導(dǎo)體材料領(lǐng)域的市場(chǎng)規(guī)模仍然保持增長(zhǎng)。SEMI公布2016年全球半導(dǎo)體材料市場(chǎng)規(guī)模同比增長(zhǎng)2.4%。晶圓制造材料和封裝材料分別為247億美元和196億美元，同比分別增長(zhǎng)3.1%和1.4%。因此，晶圓制造材料是半導(dǎo)體材料市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿Α?/p>

    2015年全球電子特種氣體市場(chǎng)達(dá)74億美元，針對(duì)晶原制造材料中的電子特種氣體，2015年全球半導(dǎo)體用特種氣體市場(chǎng)規(guī)模34.8億美元，2016年將增長(zhǎng)到36.8億美元，增速達(dá)到了5.75%。

    中國特種功能電子氣體市場(chǎng)規(guī)模近年來逐年增長(zhǎng)，到2015年特種電子氣體的市場(chǎng)規(guī)模為85億元，同比增長(zhǎng)14.86%。其中應(yīng)用于半導(dǎo)體電子特種氣體55.3億元。到2016年，中國特種電子氣體市場(chǎng)規(guī)模約為98億元左右。

    電子特種氣體市場(chǎng)目前被國外壟斷。歐美地區(qū)具有先行優(yōu)勢(shì)的企業(yè)機(jī)構(gòu)從產(chǎn)業(yè)鏈以及技術(shù)層面對(duì)該行業(yè)的發(fā)展實(shí)施封鎖，特別是對(duì)一些關(guān)鍵電子特種氣體產(chǎn)品（如高純磷烷和砷烷）實(shí)施禁運(yùn)。全球范圍內(nèi)提供特種電子氣體的公司主要有美國氣體化工（APCI）、美國普萊克斯（Praxair）、日本昭和電工（ShowaDenko）、英國BOC公司、法國液化空氣（AirLiquid）、日本酸素公司等。

2016年我國電子氣體市場(chǎng)約98億元（億元）

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國外企業(yè)壟斷我國電子氣體市場(chǎng)

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    IC前驅(qū)體是半導(dǎo)體核心制造材料，高壁壘高增長(zhǎng)

    前驅(qū)體是半導(dǎo)體薄膜沉積工藝的主要原材料。IC前驅(qū)體可以概括為：應(yīng)用于半導(dǎo)體生產(chǎn)制造工藝，攜有目標(biāo)元素，呈氣態(tài)或易揮發(fā)液態(tài)，具備化學(xué)熱穩(wěn)定性，同時(shí)具備相應(yīng)的反應(yīng)活性或物理性能的一類物質(zhì)。在包括薄膜、光刻、互連、摻雜技術(shù)等的半導(dǎo)體制造過程中，前驅(qū)體主要應(yīng)用于氣相沉積（包括物理沉積PVD、化學(xué)氣相沉積CVD及原子氣相沉積ALD），以形成符合半導(dǎo)體制造要求的各類薄膜層。此外，前驅(qū)體也可用于半導(dǎo)體外延生長(zhǎng)、蝕刻、離子注入摻雜以及清洗等，是半導(dǎo)體制造的核心材料之一。半導(dǎo)體前驅(qū)體可分為：

    TEOS（正硅酸乙酯）、硼磷（B、P）摻雜劑、金屬前驅(qū)體、高k前驅(qū)體、低k前驅(qū)體等。TEOS和硼磷摻雜劑主要用于生成ILD（InterLayerDielectric，層間電解質(zhì)）、IMD（InterMetalDielectric，金屬間電解質(zhì)），其中TEOS主要用于硅酮聚合物的交聯(lián)劑及二氧化硅薄膜前驅(qū)體。高k前驅(qū)體用于生成電容及柵極。

    隨下游芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展，前驅(qū)體總體市場(chǎng)規(guī)模將保持快速增長(zhǎng)。根據(jù)數(shù)據(jù),全球前驅(qū)體銷售規(guī)模在2014年約855億日元左右（約7.5億美元），同比增長(zhǎng)28.81%;預(yù)計(jì)2019年達(dá)到1358億日元（約12.0億美元）,CAGR達(dá)到10%。

全球半導(dǎo)體前驅(qū)體銷售收入（百萬日元）

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    常用的半導(dǎo)體前驅(qū)體主要為MO源、電子特氣和有機(jī)硅/硼及替代物等幾類。相對(duì)而言，MO源市場(chǎng)隨著以南大光電為代表的國內(nèi)企業(yè)市占率逐步達(dá)全球領(lǐng)先，競(jìng)爭(zhēng)趨向激烈，毛利率處于下降過程中；電子特氣具體品種很多，其中NF3、SiH4等占據(jù)主要地位。目前電子特氣市場(chǎng)仍由美國氣體化工、普萊克斯、昭和電工等國外企業(yè)壟斷，但目前全球主要跨國電子氣體公司在中國設(shè)廠，國內(nèi)企業(yè)布局實(shí)際也已開始；有機(jī)高k及ALD用前驅(qū)體（主要為有機(jī)硅/硼、金屬及其氧化物）目前對(duì)國內(nèi)企業(yè)而言技術(shù)壁壘最高，國內(nèi)尚處于空白階段。

NF3和SiH4占據(jù)前驅(qū)體用電子特氣應(yīng)用比例超過30%