随着芯片制造商加速推动AI、5G及先进制程节点的产能扩展，TECHCET发布最新报告预测，2025年全球电子气体市场规模将同比增长4.8%，达到63.4亿美元。其中，特种气体市场预计增长5.2%，而大宗气体则增长3.8%。这一增长趋势与半导体产业收入超过7050亿美元的预期高度契合，相关数据源自TECHCET《2025-26电子气体关键材料报告》。
电子气体是指用于半导体、平板显示、发光二极管、太阳能电池等电子产品生产的特殊气体。它们是电子工业生产中不可或缺的基础材料，广泛应用于薄膜、刻蚀、掺杂、气相沉积、扩散等工艺。因其纯度和杂质含量直接影响芯片性能和良率，因此被称为半导体产业的 “血液”。电子气体在半导体制造中具有极其重要的作用，几乎贯穿了从芯片生长到最后器件封装的每一个环节。
电子气体在半导体领域的核心作用
芯片制造全流程渗透
晶圆制备：高纯度硅烷（SiH₄）通过化学气相沉积（CVD）制备多晶硅，再经单晶生长得到晶圆基底。
光刻与蚀刻：
蚀刻气体（如 CF₄）与等离子体反应，将光刻胶图案转移至晶圆材料（如硅、金属层），形成纳米级电路结构。
案例：7nm 制程中，原子层蚀刻（ALE）技术需精确控制氟基气体的脉冲剂量，避免过度蚀刻导致器件失效。
薄膜沉积：
介质层（如 SiO₂、SiN）：硅烷与氧气反应生成二氧化硅，作为器件隔离层；
金属层（如 Cu、Al）：三甲基铝（TMA）与氢气反应沉积铝膜，用于互连导线。
离子注入：掺杂气体（如磷烷）经电离后形成离子束，注入晶圆表层，调控区域导电特性。
封装与检测：氦气用于芯片封装后的泄漏检测（氦质谱检漏），确保器件气密性。
图：TECHCET：2025年全球电子气体市场规模将同比增长4.8%
决定芯片性能与良率的关键因素
纯度要求极高：电子气体纯度通常需达到 99.999%（5N）以上，杂质（如水分、金属颗粒）可能导致短路或器件失效。例如：水汽含量超过 1ppm 会导致铝互连层腐蚀，影响芯片可靠性。
工艺窗口狭窄：气体流量、压力、温度的微小波动会显著影响薄膜均匀性或蚀刻精度。案例：在极紫外（EUV）光刻的光罩清洗中，氟基气体的浓度需精确控制在 ppb 级，否则可能损伤纳米级图案。
支撑先进制程与特殊工艺
先进制程（如 3nm 以下）：需用到高纯度三氟化氮（NF₃）进行原子层蚀刻（ALE），实现原子级精度的材料去除；
第三代半导体（如 SiC、GaN）：氢气（H₂）用于碳化硅（SiC）外延生长，氯气（Cl₂）用于氮化镓（GaN）器件的干法蚀刻；
MEMS（微机电系统）：六氟化硫（SF₆）的深反应离子蚀刻（DRIE）技术可制备微米级悬臂梁、传感器结构。
TECHCET总裁兼首席执行官Lita Shon-Roy指出：“随着极紫外光刻（EUV）技术的普及、先进封装工艺的发展以及以人工智能为核心的设备激增，市场对超高纯度气体和复杂气体混合物的需求快速攀升。这些材料在先进蚀刻、沉积及腔体清洗等关键工艺环节中不可或缺。”
由于地缘政治及本地化趋势成为市场风险与机遇并存的关键因素。美国与中国之间的贸易摩擦及关税政策推动供应链本地化和产业回流。尽管如此，部分在美运营的亚洲晶圆厂仍保持从亚洲采购特种气体，以确保生产工艺的一致性。供应商则通过区域扩张积极应对市场变化，同时，中国与韩国的初创企业也在寻求全球化发展路径。
整体来看，电子气体市场在技术驱动和全球供应链重塑的双重作用下，正迎来稳健而持续的增长阶段。
