摘要：含氟電子氣體包括氟化物系列、含氟硅化物、含氟硼化物和含氟鍺化物等電子氣體，占電子氣體總體市場份額較高，是支撐半導體行業(yè)的重要原材料。本文介紹了含氟電子氣體的種類、現(xiàn)狀和技術(shù)難點，并簡要分析了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢，認為傳統(tǒng)氟化工企業(yè)的逐漸滲透是含氟電子氣體進口替代的中堅力量。

國內(nèi)含氟電子氣體產(chǎn)業(yè)自2000年開始發(fā)展，目前已具備部分產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)，但由于市場接受度不高，國內(nèi)企業(yè)多采用出口轉(zhuǎn)內(nèi)銷的方式“曲線”銷售，近年來隨著政策的支持，這種模式逐漸被打破，產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售逐漸走上正軌。

含氟電子氣體分為氟化物等4個系列產(chǎn)品

含氟電子氣體是電子氣體領(lǐng)域的高端產(chǎn)品，主要包括氟化物系列、含氟硅化物、含氟硼化物和含氟鍺化物等電子氣體，主要用作清洗劑、蝕刻劑、摻雜劑和成膜材料等，約占電子氣體市場用量的33%左右。

　　表1 含氟電子氣體主要品種

　　(資料來源：《我國含氟電子氣體發(fā)展現(xiàn)狀及技術(shù)進展》)

國內(nèi)企業(yè)面對較高的行業(yè)壁壘，與外資競爭難度大

含氟電子氣體行業(yè)具有投資大、技術(shù)門檻兒高、用戶認可周期長的行業(yè)壁壘，國內(nèi)電子氣體行業(yè)發(fā)展歷史較短，相較外資企業(yè)具有的技術(shù)優(yōu)勢、用戶優(yōu)勢，短時間內(nèi)難以競爭。

外資企業(yè)占據(jù)國內(nèi)含氟電子氣體市場的90%以上。國外的含氟電子氣體除C4F6和C5F8尚未實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，其他種類品種齊全、規(guī)模大、產(chǎn)品品質(zhì)較高，龍頭企業(yè)主要有杜邦、索爾維、昭和電工、林德、空氣產(chǎn)品、液化空氣、馬西森等氣體公司，占據(jù)國內(nèi)相關(guān)半導體行業(yè)市場用量超90%。

在較高的行業(yè)壁壘下，國內(nèi)企業(yè)與外資寡頭企業(yè)競爭難度大。國內(nèi)電子氣體產(chǎn)業(yè)自2000年才開始建立體系，早期比較依賴合資引進技術(shù)，造成技術(shù)積累相比較為薄弱，也未帶動相關(guān)材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前，國內(nèi)企業(yè)已能夠自主規(guī)模化生產(chǎn)CF4、CHF3、CH2F2、CH3F、C2F6、C-C4F8、SF6、NF3、BF3、COF3等含氟電子氣體，但在短時間內(nèi)難以獲得下游企業(yè)的認可，市面上僅CF4、SF6和NF3有一定量的銷售。

四大核心技術(shù)中，純化和包裝技術(shù)尚有較大提升空間

含氟電子氣體的生產(chǎn)具有合成、純化、分析檢測和包裝四大核心技術(shù)。國內(nèi)相關(guān)技術(shù)和配套設(shè)備與國外相比還有一定提升空間，主要的關(guān)鍵點在純化和包裝材料兩大領(lǐng)域。

合成技術(shù)上，國內(nèi)氟化工企業(yè)具有較高技術(shù)基礎(chǔ)，但目前國內(nèi)生產(chǎn)含氟電子氣體的企業(yè)多以進口粗制品加工為主。合成技術(shù)較為復(fù)雜，國內(nèi)生產(chǎn)含氟電子氣體的企業(yè)多從國外直接進口粗品氣體原料進行后續(xù)的開發(fā)生產(chǎn)。實際上，國內(nèi)的傳統(tǒng)氟化工行業(yè)較為成熟，隨著氟化工企業(yè)逐漸進入含氟電子氣體行業(yè)，這一趨勢將會逐漸逆轉(zhuǎn)。

純化技術(shù)上，半導體行業(yè)對電子氣體純度要求越來越高，國內(nèi)企業(yè)在相關(guān)配套設(shè)備和儀器材質(zhì)上還有提升空間。氣體純化方法主要有精餾法、吸附法、冷凍法、膜分離法等，實際生產(chǎn)中多采用其中的幾種組合。在下游集成電路的刻蝕及清洗等過程中，百萬分之幾的微量雜質(zhì)氣體進入工序中即能使元件存儲的信息量減少，從而導致產(chǎn)品質(zhì)量的下降，氣體的純度決定了半導體的質(zhì)量和性能，因此含氟電子氣體整體往超超純凈的方向發(fā)展，對相關(guān)配套設(shè)備及儀器的材質(zhì)的要求較高，國內(nèi)大部分企業(yè)產(chǎn)品的純度達不到99.99999%的要求，僅能應(yīng)用于低端領(lǐng)域。

分析技術(shù)上，微量和痕量雜質(zhì)的檢測是把控電子氣體純度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，不同的含氟電子氣體具有對應(yīng)的分析方法。目前分析方法有電量法、露點法、電解法和光腔衰蕩光譜法等，其中電解法不適用于含P2O5的氣體分析;露點法不適合用于飽和蒸氣壓與水接近的氣體分析;光腔衰蕩光譜法不適用于光照易分解和含有對水的吸收光譜有干擾的組分的氣體，各有局限性，應(yīng)用中根據(jù)不同的含氟電子氣體選擇適當?shù)姆椒ǎ傮w技術(shù)成熟。

包裝技術(shù)上，儲氣鋼瓶的內(nèi)壁處理技術(shù)和標準亟需提升。含氟電子氣體主要使用經(jīng)過處理的、可保證內(nèi)部氣體穩(wěn)定的鋼瓶包裝，鋼瓶的內(nèi)壁需經(jīng)氧化、鈍化、涂樹脂、化學及電化學拋光等多道工序處理，內(nèi)表面具有較高的光潔度和惰性，目前國內(nèi)的相關(guān)技術(shù)和標準相比國外略顯滯后，繼續(xù)提升。

政策引導傳統(tǒng)氟化工向含氟電子氣體領(lǐng)域滲透

國家已頒布的《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進綱要》、《中國制造2025)》、《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點產(chǎn)品和服務(wù)指導目錄》等政策，正促使國內(nèi)超大規(guī)模的集成電路、顯示器、太陽能電池等產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，含氟電子氣體的市場領(lǐng)域愈發(fā)廣闊。

在《中國氟化工行業(yè)“十三五”規(guī)劃》中，進一步提出含氟電子氣體屬于重點研發(fā)和培育類，逐步引領(lǐng)傳統(tǒng)氟化工企業(yè)逐漸向含氟電子氣體領(lǐng)域滲透。

在技術(shù)上，含氟電子氣體生產(chǎn)提純的一系列技術(shù)也是目前氟化工行業(yè)研究和開發(fā)的熱點，其中純化和包裝材料的研發(fā)是國產(chǎn)產(chǎn)品進軍高端應(yīng)用領(lǐng)域的關(guān)鍵因素。

結(jié)語

含氟電子氣體包括氟化物系列、含氟硅化物、含氟硼化物和含氟鍺化物等電子氣體，主要用作清洗劑、蝕刻劑、摻雜劑和成膜材料等，約占電子氣體市場用量的33%左右;國內(nèi)企業(yè)面臨投資大、技術(shù)門檻兒高、用戶認可周期長等行業(yè)壁壘，與外資競爭難度大;在合成、純化、分析檢測和包裝四大核心技術(shù)中，純化和包裝環(huán)節(jié)器材有所不足，技術(shù)尚有較大提升空間;政策引導傳統(tǒng)氟化工向含氟電子氣體領(lǐng)域滲透。