广义的“电子气体”指电子工业生产中使用的气体，是重要原材料之一，狭义的“电子气体”特制半导体行业用的气体。电子气体在电子产品制程工艺中广泛应用于薄膜、蚀刻、掺杂等工艺，被称为半导体、平面显示等材料的“粮食”和“源”。半导体、平面显示和太阳能光伏等器件的性能好坏与电子气体的质量息息相关。
    电子气体的分类及应用电子气体种类繁多，在电子产品制作工艺中应用广泛。目前常用的电子气体纯气有60多种，混合气有80多种。电子气体可分为纯气、高纯气和半导体特殊材料气体三大类。特殊材料气体主要用于外延、掺杂和蚀刻等工艺；高纯气体主要用作稀释气和运载气。
    图表1：电子气体分类

    电子气体主要应用于半导体、平面显示、太阳能电池等领域。根据中国工业气体工业协会统计，2016年国内电子特种气体需求达60亿元，其中集成电路用特种气体需求为25亿元，平面显示用特种气体需求为22亿元，太阳能电池用需求为8亿元。
    图表2：国内电子气体需求分布

    集成电路芯片的制造需要使用多种电子气体，包括硅烷等硅族气体、PH3等掺杂气体、CF4等蚀刻气体、WF6等金属气相沉积气体及其他反应气体和清洗气体等。在电子级硅的制备工艺中，涉及到的电子气体包括SiHCl3、SiCl4等。
    在硅片表面通过化学气相沉积成膜（CVD）工艺中，主要涉及SiH4、SiCl4、WF6等。在晶圆制程中部分工艺涉及气体刻蚀工艺的应用，也称干法刻蚀，涉及到的电子气体包括CF4、NF3、HBr等，此类刻蚀气体用量相对较少，刻蚀过程中需与相关惰性气体Ar、N2等共同作用实现刻蚀程度的均匀。掺杂工艺是将需要的杂质掺入特定的半导体区域中，以改变半导体电学性质，涉及到的电子气体包括B2H6、BF3等三价气体和PH3、AsH3等五价气体。
    平面显示行业用电子气体主要品种有硅烷等硅族气体、PH3等掺杂气体和SF6等蚀刻气体。在薄膜工序中，通过化学气相沉积在玻璃基板上沉积SiO2、SiNx等薄膜，使用的特种气体有SiH4、PH3、NH3、NF3等。在干法刻蚀工艺中,在等离子气态氛围中选择性腐蚀基材。通常采用SF6、HCl、Cl2等气体。
    太阳能电池可分为晶体硅太阳能电池和薄膜太阳能电池。在晶体硅电池片生产中，扩散工艺用到POCl3和O2，减反射层等离子体增强化学气相沉积（PECVD）工艺用到SiH4、NH3，刻蚀工艺用到CF4。薄膜太阳能电池则在沉积透明导电膜工序中用到二乙基锌（DEZn）、B2H6，在非晶/微晶硅沉积工序中用到硅烷等。
    电子气体行业生产的技术壁垒电子气体应用广泛，对技术要求很高，对于气源及其供应系统有着苛刻的要求，属于典型的技术密集型行业，其主要技术门槛表现在以下几个方面。
    深度提纯难度大，而纯度是电子气体质量最重要的指标。在芯片加工过程中，微小的气体纯净度差异将导致整个产品性能的降低甚至报废。电子气体纯度往往要求5N-6N级别，还要将金属元素净化到10-9级至10-12级。气体纯度每提高一个层次对纯化技术就提出了更高的要求，技术难度也将显著上升。以硅烷为例，将其纯度由4N提纯到6N中间有漫长的道路。对于混合气体而言，混合配比的精度也是下游生产厂商关心的指标。气体纯化技术主要有吸附法、精馏法、膜分离法等。