電子特氣國(guó)產(chǎn)替代提速:28nm制程用氣體通過(guò)頭部晶圓廠驗(yàn)證
在半導(dǎo)體國(guó)產(chǎn)化浪潮與地緣政治博弈的雙重驅(qū)動(dòng)下,國(guó)內(nèi)電子特氣行業(yè)迎來(lái)關(guān)鍵突破。近日,華特氣體、南大光電等頭部企業(yè)宣布,其自主研發(fā)的28nm制程用電子特氣產(chǎn)品已通過(guò)中芯國(guó)際、長(zhǎng)江存儲(chǔ)等頭部晶圓廠驗(yàn)證,標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)氣體正式進(jìn)入先進(jìn)制程供應(yīng)鏈體系,為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈自主可控再添關(guān)鍵拼圖。
技術(shù)攻堅(jiān):突破“芯片血液”純度壁壘
電子特氣被稱(chēng)為“芯片血液”,在光刻、刻蝕、離子注入等關(guān)鍵工藝中不可或缺。以28nm制程為例,其所需的高純?nèi)然?、六氟乙烷等氣體純度需達(dá)到6N級(jí)(99.9999%),雜質(zhì)含量控制在ppb(十億分之一)級(jí)別。此前,這類(lèi)氣體長(zhǎng)期被美國(guó)空氣化工、法國(guó)液化空氣等國(guó)際巨頭壟斷,國(guó)內(nèi)企業(yè)僅能供應(yīng)中低端產(chǎn)品。
驗(yàn)證突破:從“可用”到“好用”的質(zhì)變
頭部晶圓廠對(duì)氣體供應(yīng)商的認(rèn)證周期長(zhǎng)達(dá)18-24個(gè)月,需通過(guò)穩(wěn)定性、兼容性、良率提升等數(shù)十項(xiàng)指標(biāo)考核。此次國(guó)產(chǎn)氣體通過(guò)驗(yàn)證,不僅意味著技術(shù)參數(shù)達(dá)標(biāo),更在產(chǎn)線實(shí)際運(yùn)行中展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì):
- 華特氣體的28nm光刻氣產(chǎn)品(Ar/Ne/Xe混合氣)已批量供應(yīng)中芯國(guó)際,使光刻環(huán)節(jié)缺陷率降低15%;
- 南大光電的配套稀釋劑實(shí)現(xiàn)完全自供,助力客戶產(chǎn)線氦氣成本年節(jié)約超800萬(wàn)元;
- 晶合集成在28nm邏輯芯片驗(yàn)證中,采用國(guó)產(chǎn)特氣使刻蝕均勻性提升8%,為后續(xù)量產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。
市場(chǎng)重構(gòu):國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)入“快車(chē)道”
據(jù)SEMI數(shù)據(jù),2025年中國(guó)電子特氣市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)230億元,占全球60%份額。政策與資本的雙重加持下,行業(yè)正加速?gòu)?ldquo;進(jìn)口依賴(lài)”向“自主可控”轉(zhuǎn)型:
- 政策端:國(guó)家發(fā)改委《關(guān)于加快電子特氣產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》明確提出,到2030年產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破千億元,對(duì)高純氯氣純化裝置等關(guān)鍵設(shè)備給予30%投資補(bǔ)貼;
- 資本端:2024年以來(lái),南大光電、凱美特氣等企業(yè)累計(jì)融資超50億元,用于擴(kuò)建年產(chǎn)45噸前驅(qū)體、7200噸電子級(jí)三氧化氫等項(xiàng)目;
- 市場(chǎng)端:國(guó)產(chǎn)氣體在28nm及以上制程的滲透率已從2020年的15%提升至2025年的42%,在顯示驅(qū)動(dòng)芯片、CIS圖像傳感器等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“強(qiáng)替代”。
未來(lái)展望:從“追趕”到“定義”的戰(zhàn)略躍遷
盡管?chē)?guó)產(chǎn)電子特氣已取得階段性突破,但高端領(lǐng)域仍面臨挑戰(zhàn):
- 技術(shù)短板:7nm以下制程所需的超純氣體(9N級(jí))仍依賴(lài)進(jìn)口,膜分離、吸氣劑等核心技術(shù)有待突破;
- 供應(yīng)鏈韌性:氖氣、氦氣等稀有氣體受地緣政治影響波動(dòng)劇烈,需加快國(guó)內(nèi)氖氣提純、氦氣回收等技術(shù)研發(fā);
- 生態(tài)協(xié)同:需加強(qiáng)與設(shè)備商、晶圓廠的聯(lián)合攻關(guān),構(gòu)建“材料-設(shè)備-工藝”一體化創(chuàng)新體系。
業(yè)內(nèi)專(zhuān)家指出,隨著28nm制程用氣體的規(guī)?;瘧?yīng)用,國(guó)產(chǎn)電子特氣將逐步向更先進(jìn)制程延伸。南大光電等企業(yè)已啟動(dòng)EUV光刻膠預(yù)研項(xiàng)目,計(jì)劃2026年聯(lián)合中芯國(guó)際測(cè)試;昊華科技正在研發(fā)5N級(jí)高純鍺烷,瞄準(zhǔn)第三代半導(dǎo)體市場(chǎng)。在“安全可控”成為產(chǎn)業(yè)核心訴求的背景下,電子特氣的國(guó)產(chǎn)替代正從“單點(diǎn)突破”邁向“全鏈自主”的新階段。