电子特气国产化,中国芯片自主的另一场战争和机遇

电子特气国产化,中国芯片自主的另一场战争和机遇
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图片来源@视觉中国
文丨市值观察 , 作者丨云潭 , 编辑丨小市妹
四年前 , 全球光刻机霸主ASML(阿斯麦)看中了一家中国企业 , 并为其产品背书 。
如果你想使用ASML的光刻机 , 它会推荐包括这家中国公司在内的四家企业 , 购买他们的产品保证光刻机的制造精度;如果你没有按照建议选择 , 那么出了问题 , 后果自负 。
这家中国企业就是华特气体 。
2017年 , 华特气体的光刻混合气通过了ASML的认证 , 在这个全球仅有四家企业的认证名单中 , 华特气体是唯一一家中国企业 。
获得光刻机顶尖企业的认证 , 彰显了“中国骄傲”;但硬币的另一面是 , 暴露出我国在电子特气这一细分市场的孱弱 。
电子特气被称为“芯片制造的血液” , 是仅次于大硅片的晶圆制造材料 。 作为工业大国 , 气体是钢铁等工业的副产品 , 这本应是中国的强项 , 但工业气体却长期被美法德日四大巨头把持 。
19年的坚持 , 华特气体硬生生在巨头垄断下撕开了一道口子 , 不过和近千亿营收的四巨头相比 , 中国企业的个头还太小 , 这和我国巨大的芯片需求严重不匹配 。
在中国芯片产业崛起的时局下 , 加快弥补缺失的“芯片血液” , 成为亟待解决的问题 。
不容忽视的气体
需求持续高涨 , 全球晶圆厂兴建不息 。 台积电、英特尔、联电等巨头不断提速扩产 , 资本开支也持续突破历史极值 。
作为集成电路第一大消费国 , 全球的晶圆产能正向中国转移 。 据统计 , 2021-2022全球计划新建29座晶圆厂 , 中国大陆地区和中国台湾省就占据了16座 。
长江存储、长鑫存储、中芯国际、华虹半导体、华润微……都在扩充产能 , 然而轰轰烈烈的追赶背后 , 有一条容易被忽视的暗线 , 挑动着本就紧张的神经 。
被称为“芯片血液”的电子特气 , 在芯片制造中的需求量仅次于大硅片 , 融通着晶圆制造的多个环节 。
离子注入、刻蚀、薄膜沉积、掺杂等工艺中都要用到特殊气体 , 这些气体超过110种 , 常用的有20-30种 。
特别是以氦氖氪氙为主的混合气体 , 是光刻环节不可或缺的材料 。 光刻机激光腔体注入混合气体 , 才能发射出特定波长和能量的激光 , 进而去除芯片表层的光刻胶 , 在芯片表面形成纳米级的电路图 。
这一工序决定着芯片制程精度 , 影响流片良品率 。 如果气体纯度不够或配比不精准 , 哪怕0.1克甚至更低的质量变化 , 都会失之毫厘 , 谬以千里 。
电子特气的重要性也抬升着其在晶圆制造产业链中的商业价值 。
SEMI数据显示 , 在晶圆材料328亿美元的市场盘子中 , 电子特气为43亿美元 , 占比13% , 是仅次于硅片的第二大耗材 。
电子特气国产化,中国芯片自主的另一场战争和机遇
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随着晶圆厂不断扩充军备 , 电子特气市场规模持续增长 。 中国半导体行业协会数据显示 , 中国电子特气市场规模在过去十年翻了一番 , 2020年达到了150亿元 。
预计2024年中国电子特气市场规模将提升到230亿元 , 4年CAGR为11.28% , 届时中国将占据全球6成的市场 。
电子特气国产化,中国芯片自主的另一场战争和机遇
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数据来源:中国半导体行业协会 , 前瞻产业研究院
相比较来说 , 电子特气的市场规模并不大 , 但这些“不起眼”的气体决定着芯片制程和工艺精度 。
令人揪心的是 , 电子特气长期被巨头钳制 , 成为我国半导体产业又一卡脖子领域 。 如此重要的关键材料 , 显然不能任由国外厂商垄断 , “芯片之血”必须要掌控在自己手里 。