電子特氣國產替代提速:28nm制程用氣體通過頭部晶圓廠驗證
在半導體國產化浪潮與地緣政治博弈的雙重驅動下,國內電子特氣行業迎來關鍵突破。近日,華特氣體、南大光電等頭部企業宣布,其自主研發的28nm制程用電子特氣產品已通過中芯國際、長江存儲等頭部晶圓廠驗證,標志著國產氣體正式進入先進制程供應鏈體系,為半導體產業鏈自主可控再添關鍵拼圖。
技術攻堅:突破“芯片血液”純度壁壘
電子特氣被稱為“芯片血液”,在光刻、刻蝕、離子注入等關鍵工藝中不可或缺。以28nm制程為例,其所需的高純三氯化硼、六氟乙烷等氣體純度需達到6N級(99.9999%),雜質含量控制在ppb(十億分之一)級別。此前,這類氣體長期被美國空氣化工、法國液化空氣等國際巨頭壟斷,國內企業僅能供應中低端產品。
驗證突破:從“可用”到“好用”的質變
頭部晶圓廠對氣體供應商的認證周期長達18-24個月,需通過穩定性、兼容性、良率提升等數十項指標考核。此次國產氣體通過驗證,不僅意味著技術參數達標,更在產線實際運行中展現出顯著優勢:
- 華特氣體的28nm光刻氣產品(Ar/Ne/Xe混合氣)已批量供應中芯國際,使光刻環節缺陷率降低15%;
- 南大光電的配套稀釋劑實現完全自供,助力客戶產線氦氣成本年節約超800萬元;
- 晶合集成在28nm邏輯芯片驗證中,采用國產特氣使刻蝕均勻性提升8%,為后續量產奠定基礎。
市場重構:國產替代進入“快車道”
據SEMI數據,2025年中國電子特氣市場規模將達230億元,占全球60%份額。政策與資本的雙重加持下,行業正加速從“進口依賴”向“自主可控”轉型:
- 政策端:國家發改委《關于加快電子特氣產業高質量發展的指導意見》明確提出,到2030年產業規模突破千億元,對高純氯氣純化裝置等關鍵設備給予30%投資補貼;
- 資本端:2024年以來,南大光電、凱美特氣等企業累計融資超50億元,用于擴建年產45噸前驅體、7200噸電子級三氧化氫等項目;
- 市場端:國產氣體在28nm及以上制程的滲透率已從2020年的15%提升至2025年的42%,在顯示驅動芯片、CIS圖像傳感器等領域實現“強替代”。
未來展望:從“追趕”到“定義”的戰略躍遷
盡管國產電子特氣已取得階段性突破,但高端領域仍面臨挑戰:
- 技術短板:7nm以下制程所需的超純氣體(9N級)仍依賴進口,膜分離、吸氣劑等核心技術有待突破;
- 供應鏈韌性:氖氣、氦氣等稀有氣體受地緣政治影響波動劇烈,需加快國內氖氣提純、氦氣回收等技術研發;
- 生態協同:需加強與設備商、晶圓廠的聯合攻關,構建“材料-設備-工藝”一體化創新體系。
業內專家指出,隨著28nm制程用氣體的規模化應用,國產電子特氣將逐步向更先進制程延伸。南大光電等企業已啟動EUV光刻膠預研項目,計劃2026年聯合中芯國際測試;昊華科技正在研發5N級高純鍺烷,瞄準第三代半導體市場。在“安全可控”成為產業核心訴求的背景下,電子特氣的國產替代正從“單點突破”邁向“全鏈自主”的新階段。