什么？还需要钱？
没错，我国每年要花费上百亿美元，从国外进口大量的“气体”。这种气体不同于我们呼吸的空气中的氧气和氮气，它是一种重要的化工原料。
作为一个技术强国，我们为什么不能自己生产这种气体，而要依赖国外呢？在当前国际形势动荡的情况下，如果有一天，国外对我们实施禁运，我们怎么办？
工业气体是什么？
当我们谈到产业发展时，我们往往会想到机械设备，技术创新，以及复杂的加工流程。然而，在这些过程中，还有一种看似不起眼，却发挥着关键作用的物质，那就是被称为“血液”的工业气体。
那么工业气体是什么？它包含哪些成分？
工业气体是指在工业生产和制造中使用的各种气体，这些气体通常以气态形式进行储存和使用。为了保证其质量和性能的稳定性，需要对其进行专门的处理和精炼。
即使是我们熟悉的氧气、氢气、氮气等，也都是一种工业用气。比如说，氧气在医学上得到了广泛的应用，这一点大家都知道。在很多电影里，当男女主角失去意识时，都会戴上氧气面罩，而氧气瓶就是救命的法宝。
再比如说，二氧化碳通常被用于食品和饮料中，就像我们喜欢喝的“可乐”一样，里面的泡沫和清爽感，都是二氧化碳的功劳。
除此之外，在食品加工中使用的液态氮，在化工中使用的“绿色”的水电解制取的氢，在焊接和冶金中使用的惰性气体如氩，在核磁共振中使用的稀有气体如氦等等。
原来这些无形无色的东西，在我们的生活中有着如此重要的作用。人类与空气就像鱼儿与水一样，是分不开的。
晶片制造也需要工业气体
除了上述这些常见的工业用气之外，在我们生活中还有一种特殊类型的工业用气，那就是电子特种气体。
众所周知，美国多次阻挠我国从荷兰ASML公司购买EUV光刻机，这对我国半导体产业造成了巨大影响。这也是为什么我国半导体产业会被某些国家“卡脖子”的原因之一。
然而光刻机并非唯一难题。电子特种气体也是一种关键材料，同样受到国外垄断和控制。电子特种气体主要分为三类：纯净单质类、高纯混合类和半导体专用材料类。它们在显示面板、LED、太阳能电池片、光纤光缆等电子设备的生产过程中，都有着广泛的应用。
例如，高纯度的氢氟酸，可以用来清洗半导体工业中的多余化学物质，并用来刻蚀细槽和离子刻蚀。它不仅能去除硅片表面的杂质，还能进行半导体晶体的切割，对集成电路的生产至关重要。
然而，这类材料的制备过程非常复杂，需要经过分析检测、合成、净化、填充、搅拌等多个工序。
在此基础上，针对不同的品质、纯度和性能要求，采用不同成分的高温蒸馏或分级净化技术，以达到高标准的目标。
在气态制程中，由于上游的合成与制作是一种化学工业的生产流程，虽然没有特别高的纯度要求，但是在进行了精炼之后，还是要符合下游的IC制程的标准与规格。
由于特殊气体具有特殊性质，为了避免因掺杂或被侵蚀而引起的泄漏、污染等问题，需要与半导体工艺相协调。
在稳定性和可靠性上，特别是在质量指标上，主要有纯度、杂质粒子含量等。哪怕是最细微的差别，都会对下游的芯片生产造成重大影响。因此，对于制气过程体系的稳定度，也有很高的控制指数，以保证其品质的一致性。
跨国巨头垄断市场
由于在储存、包装和运输等方面存在着很高的技术壁垒，还有严格的资质审查壁垒和客户认证壁垒，这导致了这个行业的进入壁垒相当高。因此，我们也就被国外卡住了喉咙，处于一种进退两难的局面。
国外特种气体公司成立时间较早，在过去几年中一直在进行并购整合。
目前，世界特种气体市场被四家跨国公司所垄断，分别是：美国的空气化学公司、德国的林德公司、法国的液氧公司和日本的大阳日酸公司。
据华经工业研究所统计，上述四大企业在全球特殊气体行业中所占有的份额，已达到90%以上。在我国，这四家外国企业所占的比例达到了惊人的88%。
自主创新是出路
虽然现有的市场环境难以改变，但我们并未止步不前，反而越来越重视自主创新，持续提高技术和产业水平，力争突破技术壁垒。
说到这里，就不得不提到一个人物了，那就是华特公司的史平香。他从事气体行业已经27年了。对他来说，想要让我国气体产业发展壮大，唯一的办法就是找到能够替代进口气体的方法。
他说：“我国产业要朝着高端、高效、高质的方向发展。”他还说，“别急，慢慢来。”
从最常见的一种气体开始，华特公司就拥有了多种不同的产品，其中有电子特种气体，混合气体，高纯度气体，有机气体，标准气，照明气，医疗气，稀有气，以及各种混合气体。
正是因为有了华特这样的公司，才能在短短十年的时间里，解决掉这么多技术难题，摆脱了“进口依赖”的困境。
目前，我国已经成功地生产出高纯度的氨气、三氟化氮、氧化亚氮和六氟化硫等多种电子类气体。而三氟化氮、六氟化钨、四氟化碳等，在国产12英寸硅片芯片制造商的流水线上，更是占据了主导地位。
另外，作为制造晶片中最重要的一环，我国也拥有了制造晶片所需的原料之一——萤石。据统计，世界上有3.2亿吨的萤石储备。而在这五个国家中，我国拥有近万吨的萤石，在这五个国家中，占据着绝对的优势。
虽然国产的电子气体技术已经突破了很多障碍，但在一些核心技术上，依然存在着巨大的差距。
例如，一些特殊的电子气体，我们国家目前可以自己制造，但我们国家却面临着硅族气体、含氟气体、掺杂气体、以及电子工业中使用的同位素气体、混合气体等方面的技术缺口。这些都需要高纯度和合成技术，以及尾气处理技术。
在此基础上，通过对各主要环节的技术的进一步研究和优化，使之达到全产业链的最佳状态。
近十年来，受益于5G消费电子、汽车电子等领域的需求拉动，再加上国家对于集成电路政策的积极支持，国际半导体材料市场的规模一直处于一个不断上升的趋势。同时，我国工业领域中，对电子特气等相关材料的需求量也是与日俱增。
据预测，在年前，全球对半导体装置的投资有望快速回升，达到亿美元，较上年同期有21%的增幅。
政策的支持、需求的增长、生产技术的进步，都为我国电子特种气体的发展和应用提供了有利的条件。
可以期待，在不久的将来，我国电子特种气体工业将会有一个更为美好的前景。我们也将会拥有自己的特殊电子气体，并不再受制于人。