芯耀
与非AI
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在全球半导体产业向3nm、2nm乃至更先进制程狂飙突进的2026年，气体系统正从“辅助配套”逐步走向“核心基础设施”。尤其在晶圆制造、外延生长、刻蚀、沉积以及封装测试等关键环节，对气体纯度、稳定性与安全性的要求不断提高，推动氢气等特种气体供应方式发生深刻变化。相比传统钢瓶供氢模式，现场制氢与高纯氢气系统正成为越来越多半导体企业的优选方案。
氢气在半导体产业中的应用极为广泛。从硅基工艺中的高温退火还原性气氛控制，到第三代半导体材料如碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）的外延生长，再到金刚石CVD沉积过程中作为关键反应气体，氢气不仅参与反应过程，更直接影响材料质量与器件性能。
特别是在高温、高洁净度环境下，氢气的纯度与杂质控制水平，往往决定着最终产品的良率与一致性。随着先进制程不断向更小线宽与更高集成度演进，对“电子级超纯氢”的需求愈发严苛。传统气瓶运输模式在纯度波动、供气连续性、安全风险以及综合成本等方面逐渐暴露出局限性。在此背景下，以PEM电解水制氢、膜分离纯化、分布式制氢等为代表的新一代氢气发生与处理技术，正在加速导入半导体制造体系。
氢气发生器主要采用质子交换膜（PEM）电解技术或碱性电解原理，以纯水为原料，通过电解产生高纯度氢气和氧气。PEM技术因响应速度快、纯度高、维护简便，在半导体领域独具优势。其输出氢气纯度可稳定达到99.9999%（6N）以上，甚至支持更高等级超纯氢需求，完全满足先进制程对痕量杂质（氧、水分、颗粒）的严苛控制。
在先进半导体制造的具体应用中，氢气发生器的价值尤为突出。首先是高温氢气退火工艺：氢气作为还原性保护气氛，能有效消除界面态缺陷、释放材料应力，提升晶体质量和接触电阻特性，直接影响芯片良率。其次在外延生长（EPI）和化学气相沉积（CVD/MOCVD）中，氢气作为载气和反应气体，确保薄膜均匀沉积，避免氧化污染。干法刻蚀环节，氢气混合等离子体可优化刻蚀选择比，降低侧壁损伤，尤其在FinFET、GAA等三维结构工艺中表现卓越。
从产业趋势来看，氢气系统正逐步向“现场制备+高效纯化+智能控制+安全防护”一体化方向发展。一方面，设备厂商通过持续优化膜材料、电极结构与系统集成能力，不断提升制氢效率与设备可靠性；另一方面，围绕氢气的安全管理、在线监测与自动化控制技术，也在同步升级，以适应半导体工厂对高安全等级的严苛要求。
值得关注的是，随着人工智能算力需求爆发、第三代及第四代半导体材料加速产业化，高温外延与高功率器件制造对氢气的依赖将进一步加深。同时，在人造金刚石、先进封装、生物医药等领域，电子级氢气的应用场景也在不断拓展。这不仅为氢气发生器及相关设备企业带来新的增长空间，也推动整个产业链向更高技术水平迈进。
在此背景下，即将于6月10-12日在上海新国际博览中心举办的FINE2026先进半导体展，将集中展示一批在氢气发生与纯化领域具备核心技术与产业化能力的代表企业。
