本期话题：
01:55 “小众”气体三氟化磷在半导体制造里有何妙用？
04:53 边缘但不缺席的氟化物特气，行业门槛到底在哪里？
07:12 芯片扩产的大环境下，民营企业该如何应对？
“小众”气体三氟化磷
在半导体制造里有何妙用？
幻实（主播）
本期节目我们邀请到了天津威斯特科技发展有限公司的董事长李先成先生。他们公司有一种芯片制造中需要运用的特殊气体，三氟化磷。接下来就请李总给我们介绍一下。
李先成（嘉宾）
我2001年从部队转业回到地方以后，到了河北保定聚焦特殊气体的一家民营公司，主营硅、磷、硼、砷的配制、混合、分装。2005年我又来到天津核工业理化工程研究院的特气中心，并在那里工作了4年。特气中心主要以氟化物的生产和研发为主。2009年我开始创业，并成立了天津威斯特科技发展有限公司。
芯片揭秘主播 幻实（右）对话 天津威斯特科技发展有限公司 董事长 李先成（左）
幻实（主播）
那您在创业之前已经在气体行业积累了丰富的专业知识和经验，属于行业老人了。您为什么会选择研发三氟化磷这个气体呢？
李先成（嘉宾）
三氟化磷气体并非我个人研发，而是由天津核理化工程研究院的老学者们研发。而研究院毕竟是国有单位，在民品转化上相对慢一点。后来我就决定自己创业。三氟化磷的用途刚开始国内只应用在离子注入上面。
威斯特氟化物产品介绍（图源：威斯特）
幻实（主播）
离子注入是半导体制造中一个很重要的工艺环节。
李先成（嘉宾）
确实如此。不过，三氟化磷的需求量相对较小，在过去的十几年里，国内的需求仅在百公斤级别。
幻实（主播）
这样的需求量对于维持一家公司的运营来说，应该有些困难。
李先成（嘉宾）
是的，因此我们只是将三氟化磷作为一种小品种来经营。在天津成立公司后，我们依靠小规模实验装置来生产三氟化磷，主要供应给南大光电、上海新进半导体以及其他一些芯片制造厂。
近年来，我们在山东东营建立了新的生产基地。在选择产品时，我们进行了深入地思考。考虑到虽然三氟化磷的用量不大，但市场上现有的产品大多是试验级别的，在当前安全监管日益完善的背景下，这种做法既不合理也不合规，因此，我们最终决定正式生产这一产品，并将其作为正式项目立项。
幻实（主播）
这意味着未来将不再是小规模生产，而是转向标准化的生产线。
李先成（嘉宾）
没错，目前我们已经在进行试生产了。
威斯特（东营）特种气体有限公司规划鸟瞰图（图源：威斯特）
幻实（主播）
李总，目前三氟化磷在半导体行业中的应用是否仅限于离子注入环节？是否有其他潜在的应用领域？
李先成（嘉宾）
在国内，三氟化磷主要应用于离子注入环节。然而，国际上的一些大型企业，例如日本东芝、美光、三星等，已经开发出了三氟化磷的另一种应用——作为刻蚀气体。刻蚀技术的用量可能会更大。目前，这个产品的发展方向尚不明朗。韩国、日本等多家大型厂家例如铠侠等都主动与我们进行了交流和探讨。
幻实（主播）
所以三氟化磷在刻蚀工艺中的应用并不是一个成熟的常用技术，而是一种新兴的技术路线？
李先成（嘉宾）
是的。
刻蚀工艺中电子气体的使用流程（图源：民生证券）
幻实（主播）
看来您在这个特殊气体领域是一位早期的开拓者。
李先成（嘉宾）
在国内，三氟化磷确实属于小众产品。虽然其他企业可能也在生产，但目前只有我们公司正式立项并申请了许可证。放眼国际，美国也有一家公司在生产，而我们几乎是同步发展的。
幻实（主播）
那么在三氟化磷的产品研发上，我们与国际的差距大吗？
李先成（嘉宾）
差距并不大。我们专注于这一领域已有十几年，对产品有深入的了解。特别是在品质控制和杂质筛选方面，我们相对有信心。
幻实（主播）
所以您的公司就是我们常说的“隐形冠军”。虽然企业规模不一定大，但在细分市场中拥有显著的先发优势。市场占有率和技术含金量都达到了相当高的水平。但由于需求量不大，可能在市场上并不广为人知。
李先成（嘉宾）
您过誉了。我们只是脚踏实地地做好自己的小产品，致力于将其做细做精，主要服务于FAB厂和我们行业内的同仁。至于贡献，我们尽力而为。
气体产线工厂实拍（图源：威斯特）
边缘但不缺席的氟化物特气
行业门槛到底在哪里？
幻实（主播）
作为公司的创始人李总还是很谦虚的，相信创业路上肯定经历了许多坎坷与挑战。那我今天还想请教您一个问题。三氟化磷作为一种化合物气体，对纯度的要求是否很高？如果其他企业也想要进入这个行业，通常会遇到哪些难点和门槛？
李先成（嘉宾）
三氟化磷的技术难度，在化工领域来说并不算大。然而，在品质控制方面，它要求很高。在气体行业中，质量和安全是密不可分的，两者都必须达到标准。首先，如果发生质量问题，其影响是巨大的，不仅仅是经济损失，还会损害公司的声誉；其次，安全问题也非常重要，因为三氟化磷作为一种氟化物，具有一定的毒性。它主要应用于人员密集的芯片制造厂，因此对安全有着严格的要求。
氟化物的危害（图源：神美科技）
幻实（主播）
无论是生产过程还是运输过程，都必须确保安全性是可控的。我注意到贵公司还是稀土研究的配套单位。这与稀土有什么关系？是因为作为您的材料来源吗？
李先成（嘉宾）
稀土确实是我们在东营成立公司时考虑的一个因素。东营市政府、天津大学以及一些大型上市公司，例如山东的潍柴动力、云贵集团等，政府、企业和高校三方联合，在东营开发区成立了一个稀土催化研究院。该研究院由天津大学的沈美庆教授领头，主要研究方向包括三元催化等。我们作为研究院的配套企业进入了山东东营化工园区，实现了产业链的合作，。
因此，我们现在拥有一个很大的优势：依托科研配套背景，我们在产品检验方面有了保障。研究院拥有许多海归和博士生等科研人员，他们在仪器设备上的投入非常大。作为一个民营公司，我们的资金有限。在产品的检验分析和技术认证方面，研究院能够为我们提供很大的帮助。
幻实（主播）
这也是一种非常好的产业协同模式。
芯片扩产的大环境下
民营企业该如何应对？
幻实（主播）
近年来，国内半导体产业的快速发展带动了FAB厂的扩产。从您的角度看，这是否意味着市场空间的扩大？
李先成（嘉宾）
这确实带来了积极的影响。随着FAB厂的增长，对产品的需求也在增加。然而，竞争也在加剧。无论是国内还是国际，许多大型民营企业和国有资本纷纷注入，都使得市场参与者越来越多。当前宏观经济环境的不确定性也给我们气体公司带来了一定的挑战。
2017—2023年中国电子特气市场规模及增速（图源：民生证券）
幻实（主播）
那公司现在在国内半导体市场的占有率如何呢？
李先成（嘉宾）
虽然我们公司总部位于北方，但我们主要面向的市场在江浙一带。前几年由于天津地区的严格管控，发展相对缓慢。我们的主要客户是一些中小芯片厂。对于像中芯国际、长江存储这样的大型企业，他们的要求更为严格，认证流程也更为严谨。由于我们之前的公司在硬件设施上尚未达到他们的标准，所以一直在努力提升自身水平。现在在东营建立了一个规范的、现代化的工厂，我们的业务也在逐步走上正轨，努力向大厂靠近，寻求为他们提供服务。
幻实（主播）
与化工产业相关的事情确实会变得复杂，因为中国的环保要求在全球都是领先的。
李先成（嘉宾）
确实如此。环保和安全对我们这样的小民营企业是一个巨大的挑战。国家对化工行业的安全环保要求很高，对我们从事化工行业的来说，压力也很大。
幻实（主播）
我们可以呼吁并发声，同时我们自己也应该加强安全管理。您公司的上游供应链的国产化情况如何？磷矿和氟元素的来源，也是通过石油化工的原材料路径吗？
李先成（嘉宾）
我们的需求主要依赖国内材料。据我所知，在气体行业中，国产化已经达到了70%到80%。
幻实（主播）
所以在化合提纯和质量良率方面，我们还有提升的空间。
李先成（嘉宾）
没错。
电子特气上中下游产业链（图源：观研报告网）
幻实（主播）
今天做客我们芯片揭秘，您有没有什么想对外呼吁和号召的？
李先成（嘉宾）
首先，我希望政府对我们民营企业有更明确和具体的监管，我们愿意接受政府的管控。创业非常艰难，不希望因为一点小问题就受到严厉的打击。我们作为企业，也在尽心尽力地控制安全问题。其次，尽管市场竞争激烈，希望同行能够相互谦让和理解，避免在行业内进行过度的价格战。
幻实（主播）
的确，我们应该采用更智慧、更细致的方法来进行行业管理。我们也希望能号召监管部门提供一个更好的行业发展的土壤。
李先成（嘉宾）
是，气体行业跟着日新月异的芯片厂一起快速发展。这个行业也不是普通的化工产品，行业发展，需要更慢的人才培养与更大的前期投入。
幻实（主播）
好的谢谢李总，给我们科普了电子特气行业的情况，也祝福您的公司发展得越来越好。
李先成（嘉宾）
我是天津威斯特科技发展有限公司负责人李先成。我在芯片揭秘等着你！
电子特气三氟化磷（PF3）在半导体制造中的应用主要集中在离子注入和刻蚀工艺中。离子注入是半导体生产中的一个重要环节，用于改变半导体的电学性质，而刻蚀工艺则是用于精确地去除硅片上的特定材料层。
随着技术进步与应用拓展以及国产化进程的完善，三氟化磷等电子特气的市场需求量有望持续增长，但同时也对环保和安全提出了更高的要求。QYRresearch研报提出预计到2025年，全球电子特气市场规模将达到60.23亿美元，显示出持续增长的趋势。根据中金研报分析，2020年中国电子特气市场规模为150亿元，预计到2024年将达到230亿元，显示出强劲的增长势头。另外，根据《“十四五”规划和2035远景目标纲要》相关电子特气产业发展规划显示，国家基于集成电路产业化发展，对其上游关键材料电子特气的技术攻关发展予以支持，同时通过降低相关电子高纯材料制造企业的生产经营成本促进行业的发展。
作为工业制造低位分支，电子特气也具有中国企业市占率提升进展不及预期，下游产能扩张不及预期，行业竞争加剧等风险。不过，未来随着国内下游晶圆厂加速扩产，半导体材料国产化进程的推进，国内自研自产的特种气体市场空间将被进一步打开。
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