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電子特種氣體行業經過國內發展通過不斷的技術改革和經驗的積累,業內領先企業在產品上的自我突破,已達到國際標準。
在國內市場的發展潛力較大,氣體的需求也日益增加。工業氣體的種類繁多,主要包括氮氣、氧氣、氫氣、二氧化碳等。 特種氣體品質較多,其中主要包括電子特種氣體、高純氣體、標準氣體等。工業氣體是一種瓶裝液態氣體,在常溫常壓下呈氣態,氣體種類繁多,主要用于各種工業制造方面。
從目前產業鏈上來看,工業氣體產業的上游包括空氣及工業廢氣原料、基礎化學原料行業、氣體分離設備制造業等等,下游主要應用于鋼鐵、石油化工、電子行業、食品行業等等。
電子特氣在集成電路、顯示面板、化合物半導體器件等電子工業生產中是不可或缺的原材料。根據華經產業研究院的統計2020年我國電子特氣應用市場結構,集成電路制造占比最高,約占總體電子特氣市場的44%。顯示面板領域占比約35%,太陽能電池領域占比約13%,LED及其他領域占比約8%。隨著半導體行業的快速發展,電子特氣的種類、數量仍在不斷增加。
電子氣體廣泛應用于半導體制程工藝,電子大宗氣體通常用于氣體稀釋、腔體清潔、腔體排氣等環節。不同類型的電子特氣根據不同的物理化學性質應用于不同的工藝環節,包括沉積、光刻、刻蝕、擴散、退火等關鍵工序。可以說,電子氣體幾乎用于集成電路制造的每一個環節,是集成電路制造的血液。
工業氣體用量正在掘起的產業有:煤礦滅火 、石油開采、煤氣化和煤液化,玻璃熔化爐、水泥生產窯、耐火材料生產窯,磚瓦窯等工業爐窯、食品速凍,食品氣調包裝、啤酒保鮮、光學、國防工業中的燃料、超導材料生產、電子、半導體、光纖生產、農業、畜牧業、魚業、廢水處理、漂白紙漿、垃圾焚燒、粉碎廢舊輪胎等環保產業、建筑、氣象、文化、文物保護、體育運動、公安破案、醫療保健產業中的冷刀、重危病人吸氧、高壓氧冶療、人體器管低溫冷藏 、麻醉技術及氧吧等。
電子氣體的生產過程包括分析檢測、合成、提純、充裝、混合配比等多個工藝流程。為了滿足下游半導體制造的純度和雜質含量要求,提純工藝非常重要,根據上游合成氣或原料氣組成,進行低溫精餾或多級純化。
在氣體制備過程中,需要同時滿足高潔凈度、高密封性、高穩定可靠性的要求。潔凈度方面,上游合成制備屬于化工生產過程,無特殊潔凈度要求,氣體經過提純后,進行氣體沖入和混合制備需要滿足下游集成電路制造工藝的標準規范。密封性方面,由于具有化學活性,電子氣體,尤其是電子特氣在生產過程中對系統材料與半導體制造要求保持一致,防止引入雜質或氣體腐蝕引起泄漏、污染等危害。穩定可靠性方面,電子特氣的品質指標包括純度、雜質顆粒含量等,指標的任何變化都會影響下游半導體制造的結果。因此,為保證電子特氣產品的一致性,對氣體制備工藝系統的控制指標穩定性要求也非常重要。