隨著全球半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，半導體材料已成為21世紀信息社會和大數(shù)據(jù)時代高新技術產(chǎn)業(yè)的基礎材料，它的發(fā)展對高速計算、大容量信息通信、存儲、處理、電子對抗、武器裝備的小型化和智能化，甚至對國民經(jīng)濟的發(fā)展和國家安全等都具有非常重要的意義。
電子氣體作為極大規(guī)模集成電路、平面顯示器件、化合物半導體器件、太陽能電池、光纖等電子工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的基礎和支撐性材料之一，被廣泛應用于薄膜、刻蝕、摻雜、氣相沉積、擴散等工藝，沒有這些基本原材料，其下游的IC、LCD/LED、光伏太陽能產(chǎn)品就無法制造，引進設備的正常產(chǎn)能就無法釋放，因此中國電子氣體對我國半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起著至關重要的作用。
集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶動材料需求上漲
SEMI最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)指出，2016年全球半導體材料市場收入為443億美元，與2015年相比增長2.3%。
全球領先的信息技術研究和顧問公司Gartner的研究顯示，2017年全球半導體收入有望首次突破4000億美元，達到4014億美元，較2016年增長18.4%；2016年全球半導體市場銷售額為3435億美元，較2015年的3349億美元提升2.6%。
集成電路產(chǎn)業(yè)按照摩爾定律持續(xù)發(fā)展，制程節(jié)點不斷縮小，今天三星已掌握7nm，臺積電10nm已量產(chǎn)，芯片3D技術越來越成熟，整體發(fā)展趨勢為線寬越來越窄，3DNAND層數(shù)越來越多。
作為全球電子產(chǎn)品制造大國，近年來中國電子信息產(chǎn)業(yè)的全球地位迅速提升，產(chǎn)業(yè)鏈日漸成熟，這為中國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了機遇。特別是2014年《國家集成電路產(chǎn)業(yè)推動綱要》的實施細則落地，大規(guī)模集成電路的國產(chǎn)化已被列為我國政府中長遠發(fā)展規(guī)劃，大基金項目啟動，地方各基金紛紛建立。在科技部02專項、集成電路材料和零部件產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟和集成電路生產(chǎn)廠家的共同努力和支持下，經(jīng)過近10年的努力，中國大陸已初步形成集成電路產(chǎn)業(yè)、制造材料和零部件供應鏈雛形，并推動中國集成電路產(chǎn)業(yè)進入新的黃金發(fā)展期，中國市場已成為全球集成電路市場增長的主要推動力之一。
一直以來集成電路占據(jù)半導體產(chǎn)品80%的銷售額，近幾年更是達到90%以上，業(yè)務規(guī)模遠遠超過半導體中分立器件、光電子器件和傳感器三大細分領域。有機構預測，2017年國內集成電路產(chǎn)業(yè)將達5355.2億元，較去年同比增長23.5%。集成電路產(chǎn)業(yè)離不開材料的支撐，集成電路制造過程中需要的主要原材料有幾十種。材料的質量和供應直接影響著集成電路的質量和競爭力，因此材料產(chǎn)業(yè)是集成電路產(chǎn)業(yè)鏈中上游重要的一環(huán)。目前，集成電路制造主要材料包括硅材、掩膜、電子氣體、工藝化學品、光刻膠、拋光材料、靶材、封裝材料等。
國際半導體設備材料產(chǎn)業(yè)協(xié)會（SEMI）發(fā)表的最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)指出，2016年全球半導體材料市場收入為443億美元，與2015年相比增長2.3%，其中晶圓制造材料市場為247億美元，封裝材料市場為196億美元，相較2015年分別增長3.1%和1.4%；中國臺灣地區(qū)為97.9億美元，占比達22.1%，連續(xù)7年蟬聯(lián)最大市場，其動力源于大型晶圓制造廠和先進的封裝基地。韓國、北美與歐洲都有微幅增長，中國大陸市場份額較上年則有8%的漲幅，顯現(xiàn)出中國半導體材料市場的興起。我國晶圓制造電子材料在2016年市場總額達343.03億元，較2015年增長6.9%，預計2017年將達359.36億元。未來中國基于廣大的市場消費群體，預計仍將保持增長態(tài)勢。2015年與2016年各地區(qū)半導體材料市場規(guī)模如表所示。
補齊短板 滿足國內電子氣體巨大需求
電子氣體是僅次于硅片和硅基材料的國內第二大市場需求半導體材料，2016年，國內需求為48.02億元。
據(jù)全球半導體協(xié)會統(tǒng)計，目前常用的電子氣體純氣有60多種，混合氣有80多種。隨著半導體集成電路技術的發(fā)展，對電子氣體的純度和質量要求越來越高。我國電子氣體目前的發(fā)展目標是增加品種、增加產(chǎn)量、提高國產(chǎn)化率，并向完成對特氣生產(chǎn)及應用的全套技術開發(fā)的目標努力，其中的技術包括：高危、易燃易爆、腐蝕性、劇毒氣體純化、監(jiān)測、充裝、輸送、貯存技術，以及安全環(huán)保技術、現(xiàn)場配氣技術、回收與再利用技術等。同時還要提高混合氣使用效率，解決安全使用和運輸電子氣體，特別是高純氟氣的問題，推動綠色氣體的使用，以及滿足降低處理廢氣成本和環(huán)保要求，從而確定高純電子氣體發(fā)展方向為：綠色氣體、現(xiàn)場發(fā)生技術和回收技術。
電子氣體是僅次于硅片和硅基材料的國內第二大市場需求半導體材料，2016年，電子氣體國內市場需求為48.02億元，占比14%。經(jīng)過近10年的發(fā)展，國內電子氣體行業(yè)涌現(xiàn)了一批生產(chǎn)質量穩(wěn)定，能夠被半導體客戶接受的電子氣體生產(chǎn)企業(yè)。但是，與巨大的、快速發(fā)展的國內需求相比還遠遠不夠。據(jù)業(yè)內不完全統(tǒng)計，從2012年至2016年，國內電子氣體企業(yè)實際生產(chǎn)銷售額占中國晶圓制造電子氣市場需求由3.8%增加至25.0%，預計2017年將增加至28.4%。雖然有了較大的發(fā)展和進步，但國內電子氣體企業(yè)生產(chǎn)總量還遠遠滿足不了國內市場需求。
國外電子氣體企業(yè)多為大型跨國公司，具有較強的實力和技術積淀，業(yè)務涵蓋范圍較寬，可以同時為企業(yè)打包提供很多氣體服務，具有很強的競爭力。國內電子氣體生產(chǎn)企業(yè)與國外大公司相比有較大差距，有著巨大的發(fā)展空間。目前國內電子氣體行業(yè)存在的問題具體表現(xiàn)為：產(chǎn)業(yè)整體規(guī)模不大，國產(chǎn)化率低，企業(yè)規(guī)模小，缺乏領軍企業(yè)，容易受到國外大企業(yè)排擠和打壓；高端制造方面的新材料技術不足，技術門檻低的氣體種類大量重復建設和擴產(chǎn)，無序競爭現(xiàn)象嚴重；部分電子氣體企業(yè)是從大化工行業(yè)或工業(yè)氣體轉型而來，其品質意識、管理理念和安全管理水平不到位，造成個別產(chǎn)品質量穩(wěn)定性欠佳。
綜上所述，我國電子氣體目前還屬于電子材料發(fā)展的短板，需著力發(fā)展，因此建議：國家應落實和完善對該類企業(yè)的財稅、資金等優(yōu)惠政策支持，加大財政資金、大基金和金融部門的扶持力度；引導集成電路廠家使用國產(chǎn)電子氣體，從而幫助企業(yè)把握發(fā)展機遇，加快企業(yè)技術進步和做大做強；企業(yè)應努力提升技術創(chuàng)新和管理水平，加強質量管控，用過硬的產(chǎn)品為客戶服務。
中國船舶重工集團公司第七一八研究所（以下簡稱：中船七一八所）堅持深度軍民融合、持續(xù)技術創(chuàng)新，突破技術壁壘，相繼研制出高純三氟化氮、六氟化鎢氣體和三氟甲磺酸系列產(chǎn)品，并實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，填補了國內空白，打破國外企業(yè)對三氟化氮、六氟化鎢的價格控制，增強了下游產(chǎn)品在國際市場上的競爭力，為國內半導體和液晶面板行業(yè)的發(fā)展作出了突出貢獻。
截至目前，三氟化氮、六氟化鎢產(chǎn)能近期將分別達9000噸/年、1300噸/年，兩個產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模均位居國內第一、世界前三，基本進入了國內所有的半導體、液晶面板及太陽能行業(yè)的廠家及全球知名的半導體廠家。根據(jù)規(guī)劃，中船七一八所將在2020年把三氟化氮和六氟化鎢產(chǎn)能擴大至16000噸/年、2000噸/年，并致力打造成為世界第一的電子特種氣體材料生產(chǎn)服務商。
另外，中船七一八所自2013年國家科技部批準02專項“高純電子氣體研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化”項目立項后，又開始從事SiF4、C2F6、C3F8、C4F8、HF、HCl、COF2等七種電子氣體及十種混合氣體的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化工作。目前，上述氣體的研制工作已順利完成，大部分已通過國內知名半導體企業(yè)的測試，并積極實現(xiàn)量產(chǎn)。（中國船舶重工集團公司第七一八研究所 王少波 張雷）
轉自：中國電子報
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