几十种口粮喂出来的产品

任何电子产品都逃不开电子气体，它是重要的基础性原材料，被喻为工业制造的“血液“或”粮食”。

电子气体是特种气体的一个重要分支（简称电子特气），是集成电路（IC）、平面显示器件（LCD、LED、OLED）、太阳能(6.890,0.04,0.58%)电池等电子工业生产不可或缺的原材料。在集成电路产业使用的电子气体中可分为大宗气体（常用气体）和特殊气体两类。

大宗气体一般是以氮气（N2）、氢气（H2）、氧气（O2）、氩气（Ar）、氦气（He）等纯净气体为主。大宗气体在半导体制造中主要有两种功能，一种是作为反应气体参与到化学反应中，比如氢气（H2）、氧气（O2）等等。另外一种是作为保护气体使用的惰性气体，经常用在高温烘烤或清洗过程，这些气体一般是以惰性气体为主，比如氮气（N2）、氩气（Ar）、氦气（He）等等。

特殊气体以化合物气体为主，主要是集成电路制造中的反应气体。常见气体包括硅烷（SiH4）、锗烷（GeH4）、溴化氢（HBr）、磷化氢（PH3）、砷化氢（AsH3）、乙硼烷（B2H6）、一氧化二氮（N2O）、六氟化硫（SF6）、六氟化钨(WF6)、三氟化氮（NF3）、四氟化碳（CF4）、三氯化硼（BCl3）、三氟化硼（BF3）、三氟甲烷(CHF3)、六氟乙烷(C2F6)、二氯二氢硅烷（Si2H2Cl）、四氟化硅(SiF4)、正硅酸乙酯[(C2H5O)4Si]、八氟丁烷(C4F8)、高纯氨气（NH3）、高纯氯气（Cl2）等。其中，三氟化氮（NF3）、硅烷（SiH4）和氨气（NH3）是集成电路制造、光伏制造、显示面板制造领域的三大主要气体。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　资料来源：《半导体制造技术》，株洲动力谷产业经济研究院有限公司

电子产品都是大胃王

一款产品需要几十甚至上百种电子气体，以集成电路为例，涉及电子气体约100多种，核心工段约40~50种。虽然每种气体用量并没有很大，但种类繁多，整体用量就变大了。从全球市场占比来看，硅烷约为22%，三氟化氮为13%，离子注入气为10%，氟碳类为6%，六氟化钨为4%，笑气为4%，锗烷为3%，高纯氨为3%以及大量其它气体。

根据金宏气体招股书披露的各领域电子特殊气体和电子大宗气体所需占比分析，在集成电路领域电子特殊气体和电子大宗气体用量相当，约各占50%。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图源丨金宏气体招股书

此外，根据当前集成电路制造所需主要电子气体市场价格调查，电子大宗气体与电子特殊气体经济价值比值约达3:7，如下表所示：

综合当前集成电路制造所需主要电子气体市场价格及用量，因此可以得出，集成电路制造电子气体投入成本中，电子特殊气体占比达到70%，电子大宗气体只占到其中的30%。

造不同的产品，对电子气体的要求也不同，其中用于制造集成电路的电子气体规格最高。通常，光伏能源、光纤光缆领域审核认证周期为0.5年~1年，显示面板为1年~2年，集成电路领域则需2年~3年。

以当前电子气体市场来看，集成电路市场最具活力、最先进、最具竞争力，太阳能制造商则需要能够同时提高产量、提高电池效率、降低制造成本的电子气体供应方法，平板显示屏制造商需要大规模的超纯气体供应。

电子产品都爱挑食

电子气体对纯度的要求比其它行业要高得多。任何微小的气体纯净度差异，如氧气、水分、金属、颗粒等杂质，都会导致产品性能降低甚至报废。为保证成品质量，电子气体要同时满足超纯和超净两个要求。

纯度是电子气体质量最重要的指标。通常，行业会使用N来衡量纯度，N前面数字越大纯度越高。电子气体纯度往往要达到5N以上级别，甚至需要达到6N、7N以上。此外，电子气体还要将金属元素杂质含量净化到10-9级~10-12级。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　气体级别与纯度的关系，制表丨果壳硬科技

　参考资料丨东方财富证券，民生证券

对产品来说，电子气体一定是越纯越好。就拿集成电路来讲，制程工艺已从28nm、14nm、7nm、5nm提升至4nm/3nm，这意味着任何肉眼不可见的细小差别都能对生产造成影响，更纯的电子气体才能保证生产的器件在性能、集成度、成品率等方面不会出现差错。

不过，看似只是在小数点后增加一位数字，实际会是一次技术大升级。越纯的东西，越难造，电子气体纯度等级每提高1N，意味着粒子、金属杂质含量浓度需要降低一个数量级。

为了追求更极致的纯，电子气体生产全流程都将迎来技术升级，涉及气体合成、分离与提纯、混配（如为混合气）、容器处理、充装、分析检测等工序，相关技术包括气体合成、深度纯化、混合气配置、ppm/ppb/ppt级杂质的分析检测技术、配套器件及气瓶和管路。

不同气体特性千差万别，任何环节都不能疏漏。简单来说，气体供应商首先会对上游原料工业气进行全面分析，其次根据杂质成分复杂程度设计生产工艺和设备，最后采用在线自动监控设备进行高精度分析。

电子产品渴望换口味

四大跨国巨头垄断全球电子特气91%市场：21世纪以来，全球气体行业形成了美国空气集团、法国液空集团、德国林德集团、日本太阳日酸四家巨头公司垄断的行业格局；2018年，四家气体巨头占据了全球电子特气市场约91%的市场份额。2025年我国电子特气国产化率有望提升至25%：由于我国电子特气行业起步晚，过去国内气体企业与国外巨头存在较大技术 代差，2020年我国电子特气国产化率仅14%。我们预计未来三年国内气体企业所占份额有望提升至25%。