芯片|电子特气国产化,中国芯片自主的另一场战争和机遇

芯片|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 。
芯片|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 。
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