製造晶片的特殊氣體，被5家外資幾乎壟斷，國產攻克難題實現量產

2021-06-06 16:12:16

晶片製造過程中，不僅需要用到光刻機、蝕刻機、光刻膠、矽片等核心裝置或材料，而且還需要用到一種特殊氣體，業內稱之為電子特氣。

作為產業鏈最上游的原材料之一，電子特氣參與了刻蝕、清洗、外延生長、離子注入等各個環節，對於整個晶片製造業而言不可或缺，因此被譽為半導體的「血液」。

由於會影響到積體電路的效能、整合度、良品率等關鍵指標，所以電子特氣對純度的要求極高。而較大的工藝難度，又導致電子特氣成為成本佔比僅次於矽片的第二大材料。

隨著晶片製程的微縮，半導體生產對電子特氣的純度提出了更高的要求。這進一步加大了中國企業在高階電子特氣領域打破海外壟斷的難度。

5家外資高度壟斷

根據SEMI公佈的2020年全球企業在電子特氣市場份額佔比，美國、法國以及日本的五家企業霸佔了90%以上的市場。

在中國電子特氣行業，圖中的幾大外資企業控制了85%的市場。在高階電子特氣領域，中國企業幾乎100%依賴進口。

在起步晚、基礎薄弱、受限於智慧財產權的情況下，中國電子特氣產業的攻關難度之大可想而知。

但是，近年來晶片國產化程度不斷提升，電子特氣作為被「卡脖子」的關鍵領域，必須儘快實現自給自足。

一方面是為了半導體產業的發展不再受到威脅。

對此，中國電子特氣企業凱美特氣董事長祝恩福曾公開指出：「卡脖子」的電子特氣進口替代問題如果得不到解決，談晶片製造就相當於建空中樓閣。

另一方面則是為了降低中國晶片產業的成本支出。進口的電子特氣都非常昂貴，價格相當於國產特氣的2-3倍。

而過高的成本支出無疑會影響到資金分配，導致研發投入等方面的資金短缺，削弱了整個產業的競爭力。

令人欣慰的是，在嚴峻形勢下已經有不少中國企業打破了海外壟斷，在一定程度上實現進口替代。例如昊華科技、金宏氣體、凱美特氣等等。

國產攻克難題實現量產

以凱美特氣為例，這家成立於1991年的中國企業，不僅成為了可口可樂、百事可樂中國區最大的高純二氧化碳供應商；

而且還將二氧化碳產業鏈外延，突破了電子特氣國產化的諸多技術瓶頸，掌握了多項特氣提純核心技術。其生產的高純度氪、氙、二氧化碳均得到國際巨頭液化空氣的認證。

據筆者瞭解，目前公司電子特氣業務的產值已經接近1億；預計2022年底，凱美特氣將具備200標方氙氣、2000標方氪氣等生產能力。

至於這家國產電子特氣行業龍頭崛起的原因，筆者認為主要有以下幾點。

首先，原材料充足

凱美特氣的二氧化碳原材料是食品級二氧化碳，不僅質量穩定而且產能充足；

凱美特氣還掌握著全國純度最高的氟氣原料，公司二期項目也有新建一套提純裝置，建成投入運行後，該公司將徹底解決氟原料問題。

正是得益於在二氧化碳、氟氪氙氖等原料上的完全自給，凱美特氣才有專心搞研發的底氣。

其次，研發優勢

搞研發最需要的就是人才，在這方面凱美特氣擁有一支強大的研發團隊。其中不少人才都擁有長達數十年的行業經驗，以及相當豐富的知識儲備。

而且，凱美特氣還為這些人才提供了良好的研發環境，設有專業高純氣體以及混配氣體分析實驗室，並配備了多套先進進口分析裝置，是目前國內最先進電子級氣體檢測實驗室。

最後，政策、環境利好

除了內部因素之外，外部因素也是助力凱美特氣成為行業領軍者的有力條件。

例如國家的大力支援、中國電子特氣市場需求的穩步增長等，都為凱美特氣提供了更多的發展機會。

預計2024年，中國電子特氣市場需求會突破1200億元，包括凱美特氣在內的相關中國企業，有望實現更多超越。

文/諦林稽核/子揚校對/知秋