在芯片制造過(guò)程中，不僅需要光刻機(jī)、蝕刻機(jī)、光刻膠、硅片等核心設(shè)備或材料，還需要工業(yè)中一種稱(chēng)為電子氣的特殊氣體。特種電子氣體作為產(chǎn)業(yè)鏈中的上游原料之一，參與蝕刻、清洗、外延生長(zhǎng)、離子注入等各個(gè)環(huán)節(jié)。它們是整個(gè)芯片制造業(yè)不可或缺的，因此被稱(chēng)為半導(dǎo)體的“血液”。

由于電子氣體影響集成電路的性能、集成度、成品率等關(guān)鍵指標(biāo)，因此對(duì)電子氣體的純度有很高的要求。由于主要的工藝?yán)щy，電子氣已成為第二大材料，其成本份額僅次于硅片。

隨著芯片制造工藝的小型化，半導(dǎo)體生產(chǎn)對(duì)電子氣體的純度提出了更高的要求。這進(jìn)一步增加了中國(guó)企業(yè)打破外國(guó)在高端電子氣體領(lǐng)域壟斷的難度。

 

什么是電子氣？

電子氣體廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品的加工過(guò)程中，如離子注入、蝕刻、氣相沉積、摻雜等工藝。它被稱(chēng)為集成電路、液晶板、LED和光伏材料的“食物”和“來(lái)源”。電子半導(dǎo)體器件的性能與電子氣的質(zhì)量密切相關(guān)，因此電子器件也被稱(chēng)為半導(dǎo)體制造的“血液”。

在半導(dǎo)體行業(yè)的原材料份額中，電子氣是僅次于大型硅片的半導(dǎo)體材料第二大市場(chǎng)需求。隨著半導(dǎo)體工業(yè)的發(fā)展，電子氣體市場(chǎng)也在不斷增長(zhǎng)。2017年，全球特種電子氣體市場(chǎng)規(guī)模為38.92億美元，2018年，特種電子氣體市場(chǎng)規(guī)模為45.1億美元，比上年增長(zhǎng)15.9%。

特殊電子氣體包括集成電路、面板、光伏和光纖制造的許多互聯(lián)。它們是制造過(guò)程中的關(guān)鍵材料，其質(zhì)量直接影響電子器件的產(chǎn)量和性能。目前，在半導(dǎo)體工業(yè)的各種化合物中使用的特殊氣體有110多種，通常使用20-30種。

電子氣在許多集成電路中起著重要作用，尤其是在半導(dǎo)體薄膜的沉積中。它是形成薄膜的最重要原料之一。

 

特殊電子氣體主要用于LCD行業(yè)的成膜和干法蝕刻工藝。液晶顯示器有多種類(lèi)型，其中TFT-LCD因其響應(yīng)時(shí)間快、圖像質(zhì)量高、成本逐漸降低而成為應(yīng)用最廣泛的液晶顯示器技術(shù)。TFT-LCD面板的制造過(guò)程可分為三個(gè)階段：前陣列、中間單元和后模塊安裝。電子氣體主要用于前陣列工藝的成膜和干法蝕刻階段。經(jīng)過(guò)多次成膜過(guò)程，在襯底上沉積了SiNx非金屬膜和柵、源、漏和ITO等金屬膜。

電子氣體主要用于LED照明中LED外延晶片和芯片的制造過(guò)程。LED的主要生產(chǎn)工藝包括外延晶片生長(zhǎng)、芯片加工和封裝應(yīng)用。特殊電子氣體主要用于外延晶片生長(zhǎng)和芯片加工。（LED是發(fā)光二極管的縮寫(xiě)。它是一種新型的半導(dǎo)體固態(tài)發(fā)光器件，具有高光速、良好的光質(zhì)、低能耗、安全環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。它是新一代光源和綠色光源）。

 

電子氣體在兩種主流太陽(yáng)能電池，即太陽(yáng)能晶體硅電池和薄膜太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用。太陽(yáng)能電池是一種利用太陽(yáng)光直接發(fā)電的光電半導(dǎo)體芯片。由于太陽(yáng)能是可再生的清潔能源，太陽(yáng)能電池具有廣闊的發(fā)展前景。太陽(yáng)能電池芯片是太陽(yáng)能電池的核心部件。電子氣體在太陽(yáng)能電池的許多生產(chǎn)化合物中起著重要作用，包括擴(kuò)散、蝕刻、沉積和其他過(guò)程。