硬核科普！硬科技背后的重要耗材里竟然有它？

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以下是GGV投资笔记第125期。
技术的不断演进与更多需求的诞生带来了全球半导体行业的增长趋势。哪些细分行业将受益于这背后的市场成长呢？
这其中，其实包括了芯片的重要耗材与原料，即高纯度特种气体与湿化学品这一行业所在的市场。
一方面，高纯度特种气体被应用于贯穿芯片生产的干刻蚀、清洗、离子注入、光刻、沉积、掺杂气体等各种环节，湿化学品则组成了在生产过程中十分重要的刻蚀液、清洗液、稀释液、显影液、剥离液等角色；另一方面，来自国际半导体产业协会（SEMI）的数据显示，电子特气为半导体材料领域除硅片之外市场份额最大的材料，湿化学品的份额也不容小视。因此，这两类耗材背后的市场将产生与半导体芯片相符的大幅度增长。
芯片背后的重要耗材特种气体和湿化学品，顾名思义，前者是气体，后者为液体。它们都是高端制造中所用的高纯度化学耗材，主要应用于半导体、显示、光伏等泛电子领域。
它们的应用可以渗透到半导体、显示、光伏等泛电子领域制造过程的几乎每个环节，并且对元器件的质量、成品率有着重要影响。
特种气体与元器件的反应有两种：如下图，在表面生成一层薄膜，姑且算是一种“加法”反应；另一幅图则是用特种气体去做成等离子体，然后以此去刻蚀芯片，相当于做“减法”；湿化学品的两个典型的应用则如下，分别是刻蚀剂用于湿法刻蚀，以及去胶液对芯片的清洗刻蚀与抛光。

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特种气体在表面反应合成薄膜

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刻蚀剂用于湿法刻蚀

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等离子体刻蚀芯片

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去胶液清洗刻蚀、抛光后的芯片
高纯度特殊气体与高纯度湿电子化学品的下游应用，均以半导体、显示、光伏三个产业为主。高程度特气的应用之中，半导体芯片占到了42% ，与另外两部分加起来总和占到了95% 。而对于光伏行业来说，湿化学品承担了大量的清洗与刻蚀步骤，因此它在湿化学品的占比会比半导体更高一些。
在纯度上的要求方面，半导体远远大于显示和光伏。即使是纯度要求最低的光伏产业，杂质的纯度要也控制在1%之内，芯片的纯度要求达到了千亿分之5 。而这便对高纯度特殊气体与湿电子化学品的生产工艺要求极高。

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以占到特殊气体中40~50%的氟碳类特气为例，反应的过程中，副产物与主产物的类型很相似，因此分离提纯难度非常高，也是整个的最核心的工艺难点和门槛。湿化学品里面最大的单一品类“高频硫酸”为例，氮气、二氧化硫等物质的分离去除都是非常重要的环节与难点。

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