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(chǎng)份額較高，是支撐半導(dǎo)體行業(yè)的重要原材料。本文介紹了含氟電子氣體的種類(lèi)、現(xiàn)狀和技術(shù)難點(diǎn)，并簡(jiǎn)要分析了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，認(rèn)為傳統(tǒng)氟化工企業(yè)的逐漸滲透是含氟電子氣體進(jìn)口替代的中堅(jiān)力量。

國(guó)內(nèi)含氟電子氣體產(chǎn)業(yè)自2000年開(kāi)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(chǎng)接受度不高，國(guó)內(nèi)企業(yè)多采用出口轉(zhuǎn)內(nèi)銷(xiāo)的方式“曲線(xiàn)”銷(xiāo)售，近年來(lái)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(xiāo)售逐漸走上正軌。

含氟電子氣體分為氟化物等4個(gè)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(chǎng)用量的33%左右。

　　表1 含氟電子氣體主要品種

　　(資料來(lái)源：《我國(guó)含氟電子氣體發(fā)展現(xiàn)狀及技術(shù)進(jìn)展》)

國(guó)內(nèi)企業(yè)面對(duì)較高的行業(yè)壁壘，與外資競(jìng)爭(zhēng)難度大

含氟電子氣體行業(yè)具有投資大、技術(shù)門(mén)檻兒高、用戶(hù)認(rèn)可周期長(zhǎng)的行業(yè)壁壘，國(guó)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(shì)、用戶(hù)優(yōu)勢(shì)，短時(shí)間內(nèi)難以競(jìng)爭(zhēng)。

外資企業(yè)占據(jù)國(guó)內(nèi)含氟電子氣體市場(chǎng)的90%以上。國(guó)外的含氟電子氣體除C4F6和C5F8尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，其他種類(lèi)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(guó)內(nèi)相關(guān)半導(dǎo)體行業(yè)市場(chǎng)用量超90%。

在較高的行業(yè)壁壘下，國(guó)內(nèi)企業(yè)與外資寡頭企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)難度大。國(guó)內(nèi)電子氣體產(chǎn)業(yè)自2000年才開(kāi)始建立體系，早期比較依賴(lài)合資引進(jìn)技術(shù)，造成技術(shù)積累相比較為薄弱，也未帶動(dòng)相關(guān)材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前，國(guó)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(shí)間內(nèi)難以獲得下游企業(yè)的認(rèn)可，市面上僅CF4、SF6和NF3有一定量的銷(xiāo)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(cè)和包裝四大核心技術(shù)。國(guó)內(nèi)相關(guān)技術(shù)和配套設(shè)備與國(guó)外相比還有一定提升空間，主要的關(guān)鍵點(diǎn)在純化和包裝材料兩大領(lǐng)域。

合成技術(shù)上，國(guó)內(nèi)氟化工企業(yè)具有較高技術(shù)基礎(chǔ)，但目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)含氟電子氣體的企業(yè)多以進(jìn)口粗制品加工為主。合成技術(shù)較為復(fù)雜，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)含氟電子氣體的企業(yè)多從國(guó)外直接進(jìn)口粗品氣體原料進(jìn)行后續(xù)的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)。實(shí)際上，國(guó)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(jìn)入含氟電子氣體行業(yè)，這一趨勢(shì)將會(huì)逐漸逆轉(zhuǎn)。

純化技術(shù)上，半導(dǎo)體行業(yè)對(duì)電子氣體純度要求越來(lái)越高，國(guó)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(shí)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(guò)程中，百萬(wàn)分之幾的微量雜質(zhì)氣體進(jìn)入工序中即能使元件存儲(chǔ)的信息量減少，從而導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量的下降，氣體的純度決定了半導(dǎo)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(duì)相關(guān)配套設(shè)備及儀器的材質(zhì)的要求較高，國(guó)內(nèi)大部分企業(yè)產(chǎn)品的純度達(dá)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(cè)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(duì)應(yīng)的分析方法。目前分析方法有電量法、露點(diǎn)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(diǎn)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(duì)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(dāng)?shù)姆椒ǎ傮w技術(shù)成熟。

包裝技術(shù)上，儲(chǔ)氣鋼瓶的內(nèi)壁處理技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)亟需提升。含氟電子氣體主要使用經(jīng)過(guò)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(shù)脂、化學(xué)及電化學(xué)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(guó)內(nèi)的相關(guān)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)相比國(guó)外略顯滯后，繼續(xù)提升。

政策引導(dǎo)傳統(tǒng)氟化工向含氟電子氣體領(lǐng)域滲透

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

在《中國(guó)氟化工行業(yè)“十三五”規(guī)劃》中，進(jìn)一步提出含氟電子氣體屬于重點(diǎn)研發(fā)和培育類(lèi)，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(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)，其中純化和包裝材料的研發(fā)是國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品進(jìn)軍高端應(yīng)用領(lǐng)域的關(guān)鍵因素。

結(jié)語(yǔ)

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(chǎng)用量的33%左右;國(guó)內(nèi)企業(yè)面臨投資大、技術(shù)門(mén)檻兒高、用戶(hù)認(rèn)可周期長(zhǎng)等行業(yè)壁壘，與外資競(jìng)爭(zhēng)難度大;在合成、純化、分析檢測(cè)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(dǎo)傳統(tǒng)氟化工向含氟電子氣體領(lǐng)域滲透。