电子特气：半导体制造中的关键材料

电子气体是指专门用于电子半导体领域的工业气体，可分为电子大气体和电子特种气体。电子大气体是指氧气、氮气、氩气、氢气、氦气、二氧化碳等半导体制造中消耗较多的气体，主要用于环境气体、保护气体和载体，一般采用现场气体生产模式。电子特种气体:指电子行业使用的气体，其质量直接影响电子设备的成品率和性能。目前，半导体行业各个环节使用的特种气体 114 类型，常用的有 44 类型。主要包括三氟化氮、六氟化钨、六氟丁二烯、氨等，一般采用液体和瓶装气体的生产方式。
半导体制造涉及数千道工序，工艺极其复杂，需要数百种电子特种气体。电子特种气体作为集成电路、显示面板等行业必不可少的支撑材料，广泛应用于清洗、成膜、光刻、蚀刻、掺杂等工艺。
武汉纽瑞德对半导体制造过程中使用的主要电子特种气体进行了梳理，如清洗、成膜、光刻、蚀刻、掺杂等。
1：清洁是指芯片加工过程和化学或物理方法的化学或物理方法。 CVD 在芯片制造过程中，清洗反应腔内附着的杂质和残留物是最常用的工艺，主要清洗气体包括三氟化氮。
2：成膜是指原料气体或蒸汽通过气相反应沉积一层金属、氧化物或氮化物的过程。成膜气体主要有六氟化钨、硅烷、笑气、氨等。
3：光刻是指利用化学反应通过涂胶、曝光、显影等工艺转移图形的技术。在光刻过程中，需要充入混合物。受到高压刺激后，混合物会形成等离子体，聚合过滤后固定波长的光会形成光刻机光源。主要混合物包括氩/氟/霓虹混合物、氪/霓虹混合物、氩/霓虹混合物、氩/氙/霓虹混合物等。目前，乌克兰正在全球范围内供应霓虹灯70%，氪气40%， 30%的氙气。ArF 在准分子激光器中，氩/氟/霓虹混合气体的比例是氪气主要用于光刻工艺，氙气主要用于半导体刻蚀工艺。
4：腐蚀性气体用于选择性地从硅片表面去除不必要的光阻或光刻胶，其基本目标是正确复制硅片上的模具图形。腐蚀性气体主要是氟碳气体，如一氟甲烷、二氟甲烷或三氟甲烷。此外，卤素气体也用于腐蚀过程，如氯化氢、溴化氢和氯。
5：掺入半导体器件和集成电路制造，掺入半导体材料，主要掺入砷烷、磷烷、硼烷、三氟化硼等气体，具有所需的导电类型和一定的电阻率。
据武汉纽瑞德气体公司市场分析， TECHCET 数据， 2023 全球电子特气市场规模市场 51 亿美元，2023-2025 年复合增速 8%。SEMI 数据显示，2023 中国电子特气市场年度规模 249 亿元，2023-2025 三氟化氮、六氟化钨和六氟丁二烯是电子特气使用量最大的三种气体，每年将保持13%左右的快速增长。