電子特氣占據(jù)晶圓制造成本的13.50%，為晶圓制造中僅次于硅片的第二大材料。電子特氣主要品種多達上百種，被廣泛應用于芯片制造過程的各個工藝流程中。

集成電路芯片制造需要使用多種電子特氣，包括硅烷等硅族氣體、PH3等摻雜氣體、CF4 等蝕刻氣體、WF6 等金屬氣相沉積氣體及其他反應氣體和清洗氣體等。在電子級硅的制備工藝中，涉及到的電子特氣包括 SiHCl3、SiCl4等。在硅片表面通過化學氣相沉積成膜（CVD）工藝中，主要涉及 SiH4、SiCl4、WF6等。在晶圓制程中部分工藝涉及氣體刻蝕工藝的應用，也稱干法刻蝕，涉及到的電子特氣包括 CF4、NF3、HBr 等，此類刻蝕氣體用量相對較少，刻蝕過程中需與相關惰性氣體Ar、N2等共同作用實現(xiàn)刻蝕程度的均勻。摻雜工藝是將需要的雜質摻入特定的半導體區(qū)域中，以改變半導體電學性質，涉及到的電子特氣包括B2H6、BF3等三價氣體和PH3、AsH3等五價氣體。

2、電子特氣行業(yè)壁壘

（1）技術壁壘

在半導體芯片制造領域，由于芯片制造技術已發(fā)展到納米級別，所以氣體純度也必須在ppt 級別以上。氣體中的雜質含量過多，就會嚴重影響芯片良率和可靠性。電子氣體的純度要求也越來越高，經(jīng)常需要 6N 級(99.9999%)甚至更高純度，并且對電子氣體質量的穩(wěn)定性要求也越來越苛刻。

10nm以下的先進制程對于雜質過濾的要求越來越高，晶圓廠生產(chǎn)環(huán)境純凈度須再度提升，確保半導體晶圓不受污染，以便提升生產(chǎn)良率。從28nm到7nm，產(chǎn)品的金屬雜質須下降100倍，污染粒子的體積須縮小4倍。隨著工藝制程發(fā)展到10nm以下，生產(chǎn)過程對于潔凈度要求會愈來愈嚴格。

采用先進制程的晶圓，其薄膜層非常薄，對氧氣十分敏感，很容易被氧化，對晶圓制作的特種氣體需求更大，未來3/5 nm已經(jīng)進入原子等級的尺度。因此，特種氣體供應商提供更高純度的氣體是打入國際主流晶圓廠的關鍵條件。

（2）資質壁壘

資質認證較難且時間很長?？蛻魧怏w供應商的選擇均需經(jīng)過審查、產(chǎn)品認證2輪嚴格的審核認證過程，其中集成電路領域的審核認證周期長達2-3年。此外，電子特氣在下游制造過程中的成本占比相對較低，但對電子產(chǎn)品性能影響較大，一旦質量出現(xiàn)問題，下游客戶將會產(chǎn)生較大損失。為保持氣體供應穩(wěn)定，客戶在與氣體供應商建立合作關系后不會輕易更換氣體供應商。

3、電子特氣市場規(guī)模

根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，2018年我國電子特氣市場規(guī)模約122億元，預計到2024年行業(yè)規(guī)模將達到230億元。隨著全球半導體產(chǎn)業(yè)鏈向國內(nèi)轉移，近年來國內(nèi)半導體市場發(fā)展迅速，在建和未來規(guī)劃建設的產(chǎn)能為電子特氣行業(yè)提供廣闊的市場空間。

4、主要電子特氣行業(yè)情況

（1）清洗、蝕刻工藝特氣—三氟化氮(NF3)

三氟化氮(NF3)在低厚度電路蝕刻中有優(yōu)異的刻蝕效率和選擇性，其是在微電子制造中的一種優(yōu)良的等離子蝕刻氣體和CVD清洗氣體。在厚度小于1.5μm的集成電路材料蝕刻中，三氟化氮具有非常優(yōu)異的蝕刻速率和選擇性，在被蝕刻物表面不留任何殘留物，同時也是非常良好的清洗劑。

三氟化氮(NF3)是市場容量最大的電子特氣產(chǎn)品。華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示，預計2021年全球三氟化氮需求量4萬噸左右。隨著半導體行業(yè)生產(chǎn)及消費重心逐漸向中國大陸轉移，加上主要原料均由國內(nèi)供給，預計2021年我國三氟化氮需求將達到1.6萬噸，占全球約40%，2018-2021年復合增長率29.28%。

國內(nèi)三氟化氮(NF3)產(chǎn)能集中于中船重工718所（派瑞特氣）、昊華科技（黎明院）和南大光電（飛源氣體）。其中，中船重工718所（派瑞特氣）是國內(nèi)最大的三氟化氮生產(chǎn)企業(yè)，現(xiàn)有產(chǎn)能6,000噸，二期9,000噸產(chǎn)能2020年投產(chǎn)；昊華科技（黎明院）現(xiàn)有2,000噸產(chǎn)能，在建3,000噸產(chǎn)能預計2021年投產(chǎn)；南大光電（飛源氣體）現(xiàn)有產(chǎn)能1,800噸，在建2,000噸產(chǎn)能預計2023年投產(chǎn)。隨著國內(nèi)市場需求的增加和國產(chǎn)化率的提升，頭部企業(yè)的市占率有望得到進一步提升。

（2）清洗、蝕刻工藝特氣—六氟化硫(SF6)

六氟化硫(SF6)作為重要的含氟氣體材料，被廣泛應用于電力設備行業(yè)、半導體制造業(yè)、冷凍工業(yè)、有色金屬冶爍、航空航天、醫(yī)療、氣象、化工等多個領域。電子級六氟化硫則主要應用于半導體及面板顯示器件生產(chǎn)工藝中的蝕刻與清洗，具有用量少、純度高、對生產(chǎn)及使用環(huán)境潔凈度要求高和產(chǎn)品更新?lián)Q代快等特點，國內(nèi)僅有少數(shù)廠家具備生產(chǎn)能力。

六氟化硫(SF6)產(chǎn)能主要集中在中國，雅克科技旗下的全資子公司成都科美特為行業(yè)龍頭。雅克科技（成都科美特）年產(chǎn)能為8,500噸，并擬新增12,000噸電子級SF6，主要應用于電力市場；昊華科技（黎明院）現(xiàn)有年產(chǎn)能為3,000噸；南大光電（飛源氣體）現(xiàn)有年產(chǎn)能2,000噸，產(chǎn)品已導入IC行業(yè)客戶。此外，中核紅華、盈德氣體也有純度相對較低的千噸級產(chǎn)能。

（3）氧化/沉積、離子注入、外延工藝特氣—磷烷(PH3)、砷烷（AsH3）

磷烷和砷烷為高純特氣家族中技術門檻和開發(fā)難度最高的兩個品種，作為半導體、 LED、光伏、航天和國防事業(yè)的關鍵原材料，長期被海外技術封鎖。其中砷烷因其易燃、易爆、劇毒的特性，從合成到提純各種環(huán)節(jié)難度較大，為電子特氣中“皇冠上的明珠”。

磷烷是半導體器件制造中的重要N型摻雜源，其可用于多晶硅化學氣相沉淀、外延GaP材料、離子注入工藝、MOCVD工藝、磷硅玻璃鈍化膜制備等工藝中。砷烷主要用于外延硅的N型摻雜、硅中的N型擴散、離子注入、生長砷化鎵和磷砷化鎵。由于二者分子結構相似，工藝技術同源、應用場景相似，迄今尚無替代材料。多年來國外一直對我國磷烷/砷烷進口實行管制和禁運，對我國經(jīng)濟發(fā)展及國家安全構成威脅，因此磷烷/砷烷的進口替代需求十分迫切。