半導體材料電子氣體投資寶典(附59頁深度)

　　本文轉載自浙商電子，謝謝。

　　報告導讀

　　疫情放大供需矛盾+晶圓廠密集投產=電子特氣國產代替速度超預期。

　　投資要點

　　q 疫情是催化劑，放大電子特氣供需矛盾

　　1、 國內供給端減少：疫情導致國外電子特氣製造、物流、運輸等等環節受限。造成電子氣體在供給端減少。

　　2、 國內需求端復甦：國內疫情控制效果明顯，各個晶圓廠已經進入全面復工復產期，需求端全面復甦。

　　3、 供需矛盾被放大：疫情是催化劑，放大國內電子特氣供需矛盾。國內需求增加，國外供給減少，電子特氣迎來代替窗口期.

　　q 新工廠是機會，電子特氣迎來代替窗口

　　1、 新建晶圓廠投產：2020年~2022年是中國大陸晶圓廠投產高峰期，以長江存儲，長鑫存儲等新星晶圓廠和以中芯國際，華虹為代表的老牌晶圓廠正處於產能擴張期，未來3年將迎來密集投產。

　　2、 特氣代替窗口期：根據電子特氣的特性來推斷，新建晶圓廠將是電子特氣國產代替的主要發展企業。國內新建晶圓廠的密集投產為電子特氣打開了最佳代替窗口。

　　q 部分完成代替，將迎來三百億市場空間

　　1、 部分產品完成代替：國內少數電子氣體已經完成突破，業績爆發即將到來。國內電子特氣代替主要有四種方式。第一，產能優勢來降低成本進入國際主流晶圓廠。第二，通過收購國際知名公司直接打入核心供應鏈。第三，通過特定氣體進入核心供應商。第四，業務擴展進入供應商名單。

　　2、 三百億空間已到來：根據國內晶圓廠的建設速度和規劃，預計2022年國內電子氣體市場是2019年的兩倍，電子氣體市場迎來高速發展期。根據2019年的20億美元的市場空間，預計2022年，中國大陸電子氣體市場空間將會接近300億元大關。

　　q 關注電子氣體標的

　　部分實現國產替代代表廠商有華特氣體（ASML供應商），雅克科技（科美特）、昊華科技（黎明院、光明院）、南大光電（飛源氣體）；以空分氣體或者大化工進入半導體領域，代表企業有巨化股份（中巨芯）、三孚股份、金宏氣體、凱美特氣、和遠氣體等。

　　風險提示：1）客戶進展較慢；2）價格下降；3）景氣度下行

　　行業催化劑： 1）晶圓廠建設超預期；2）國產替代率超預期

　　

　　

　　近年來，隨著電子工業的快速發展，電子氣體在半導體行業中的地位日益凸顯。廣義的「電子氣體」指電子工業生產中使用的氣體，是最重要原材料之一，狹義的「電子氣體」特指電子半導體行業用的特種氣體。《戰略性新興產業分類（2018）》在電子專用材料製造的重點產品部分將電子氣體分為了電子特種氣體和電子大宗氣體。電子特氣是集成電路、平板顯示、發光二極體、太陽能電池等半導體行業生產製造過程中不可或缺的關鍵性化工材料，被廣泛的應用於清洗、刻蝕、成膜、摻雜等工藝。在半導體工藝中，從晶片生長到最後器件的封裝，幾乎每一步、每一個環節都離不開電子特氣，因此電子氣體被稱為半導體材料的「糧食」和「源」。

　　

　　平面顯示行業；電子氣體主要以矽烷等矽族氣體、PH3等摻雜氣體和SF6等蝕刻氣體為主。在薄膜工序中，通過化學氣相沉積在玻璃基板上沉積SiO2、SiNx等薄膜，使用的特種氣體有SiH4、PH3、NH3、NF3等。在幹法刻蝕工藝中,在等離子氣態氛圍中選擇性腐蝕基材。通常採用SF6、HCl、Cl2等氣體。

　　太陽能電池行業；在晶體矽電池片生產中，擴散工藝用到POCl3和O2，減反射層等離子體增強化學氣相沉積（PECVD）工藝用到SiH4、NH3，刻蝕工藝用到CF4。薄膜太陽能電池則在沉積透明導電膜工序中用到二乙基鋅（DEZn）、B2H6，在非晶/微晶矽沉積工序中用到矽烷等。

　　集成電路製造行業；與平面先是行業類似，通常應用在CVD，刻蝕等製造環節中，但是由於集成電路製造和平面顯示的要求不同，複雜度不同，所以集成電路製造中需要的電子氣體純度更高，種類更多。

　　集成電路領域是電子氣體的主要應用領域。根據前瞻產業研究院的數據，我國特種氣體的銷售額中，電子行業約佔41%，石油化工約佔39%，醫療環保約佔10%，其他領域約佔10%。在單純電子氣體領域，集成電路領域佔比為42%，是最大的電子氣體消耗領域。其次是顯示面板領域，佔比約為37%。最後是太陽能領域和LED領域，分別佔比為13%和8%。

　　

　　在集成電路產業使用的電子氣體中可分為大宗氣體（常用氣體）和特殊氣體兩類。大宗氣體一般是以氮氣（N2）、氧氣（O2）、氬氣（Ar）、氦氣（He）、氫氣（H2）等純淨氣體為主。大宗氣體在半導體製造中主要有兩種功能，一種是作為反應氣體參與到化學反應中，比如氫氣，氧氣等等。另外一種是作為保護氣體使用的惰性氣體，經常用在高溫烘烤或清洗過程，這些氣體一般是以惰性氣體為主，比如氮氣，氬氣，氦氣等等。特殊氣體以化合物氣體為主，主要是集成電路製造中的反應氣體。比如矽烷（SiH4）、磷化三氫（PH3）、一氧化二氮（N2O）、氨氣（NH3），四氟甲烷（CF4）等等，這些氣體主要是參與到晶片製造過程中的一些物質生成等等。比如利用矽烷反應成成二氧化矽介質，利用四氟甲烷主要在幹法刻蝕中，與被刻蝕物發生反應，從而達到刻蝕的目的。

　　

　　電子特種氣體廣泛用於集成電路、顯示面板、光伏能源、新能源汽車等領域，近年來下遊產業技術快速更迭。特別是在集成電路製造領域，隨著製程節點的不斷減小，從28nm製程到7nm製程。在晶圓尺寸方面，從8寸晶圓到12寸晶圓。特種氣體作為集成電路製造的關鍵材料，伴隨著下遊產業技術的快速迭代，特種氣體的精細化程度持續提高，特別是在純度和精度方面，對特氣的要求持續提高。比如在純度方面，普通工業氣體要求在99.99%左右，但是在先進位程的集成電路製造過程中，氣體純度要求在6N（99.9999%）以上。

　　

　　電子特種氣體在集成電路製造中應用廣泛，涉及到多個製造環節。大宗氣體中的惰性氣體主要用作保護氣。氫氣和氧氣作為還原氣體和氧化氣體與其他物質發生化學反應。在離子注入工藝中，用到氫化物氣體作為磷源，硼源和砷源，形成P型和N型區域。在刻蝕工藝中，需要用氟化物氣體作為刻蝕氣體。在CVD工藝中，需要用矽烷和氯氣等等。在光刻過程中需要光刻氣，Kr/Ne/Ar等混合氣體作為光刻機的光源氣體，另外，在清洗，氧化爐，退火等等製造過程也需要不同電子氣體。

　　電子特種氣體決定了集成電路的最終良率和可靠性。由於電子氣體用途多，用量大。所以電子氣體也直接決定了最終晶片的良率和可靠性，比如離子注入氣體的氫化物氣體濃度沒有達到要求，那麼在離子注入時，矽片的PN結濃度就會和理想值相差較遠，造成電性偏移。如果光刻氣的配比出現偏差，將直接造成光刻機光源的波長發生變化，最終導致光刻線寬出現偏移。如果CVD氣體含有部分雜質，在薄膜沉積後，在絕緣層上會出現導電離子，造成短路現象。所以電子氣體直接影響晶片的最終質量。

　　正是因為電子氣體在集成電路製造中的使用量大，應用範圍廣的特點。所以電子氣體直接決定了晶片製造的良率與可靠性等等。所以電子氣體也被譽為集成電路製造中的「血液」。

　　

　　

　　1.2.1. 刻蝕電子氣體

　　刻蝕過程需要電子氣體與被刻蝕物發生化學反應。刻蝕過程需要用到大量的氟碳類氣體，比如六氟乙烷，四氟化碳，三氟甲烷，八氟環丁烷，八氟丁烷等等。刻蝕氣體與被刻蝕物發生化學反應，導致被刻蝕物消除。在晶圓製造的刻蝕工藝中，特別是在幹法刻蝕工藝中，為了得到定向刻蝕的目的，必須要利用電子特種氣體在電離條件下形成等離子體，等離子體通過與被刻蝕物質產生化學反應或物理反應，除去被刻蝕的一部分。在不同的刻蝕目標中也會使用不同的電子氣體來發生反應。

　　比如在刻蝕Si的過程中，一般使用氟基氣體，比如CF4。先將CF4在電場作用下產生電離，將CF4氣體變成等離子體，然後通過定向加速，與已經光刻顯影好的晶圓發生反應。在存在光刻膠區域，等離子刻蝕氣體不會與矽界面發生反應。但是在沒有光刻膠的部分，當CF4與矽界面接觸時，會發生化學反應生成SiF4和CO2，兩者都是以氣體形態存在，所以發生反應後立即揮發掉。所以刻蝕完畢之後就會在原來的矽體上留下被刻蝕部分的界面。

　　

　　由於刻蝕氣體是與被刻蝕物產生的化學反應。所以對於刻蝕氣體的選擇比要求較高。比如在刻蝕介質層，如二氧化矽的過程中，往往是二氧化矽和矽是層疊關係，所以在刻蝕介質二氧化矽時，就必須選擇一種高純度氣體只能和二氧化矽反應，卻不能和矽發生反應。通常選用CHF3和惰性氣體混合的形式刻蝕SiO2。然後通過控制功率和流速的方式控制刻蝕速率。

　　1.2.2. 化學沉積氣體

　　化學氣相沉積（CVD）過程中的電子氣體用來生成沉積薄膜；CVD是利用真空狀態下，多種氣體混合併發生化學反應最終將反應物沉積成膜的過程。不同的沉積薄膜需要不同的電子氣體，在SiO2的沉積中，會使用到矽烷，原矽酸四乙酯（TEOS）等等氣體。在氮化物沉積層中，使用氨氣（NH3），矽烷，SiCl2H2，在鎢沉積中使用WF6，矽烷，而TiN薄膜製備中需要TiCl4和氨氣等等

　　化學氣相沉澱的反應物大部分都是以氣體形態存在。比如在二氧化矽介質（SiO2）和氮化矽（Si3N4）介質的生成過程中，常用的是CVD方法生成該層薄膜，輔助氣體分別是高純氧氣，一氧化二氮，和氨氣。在反應的過程中，將反應氣體按照特定比例混合在一起，然後通到反應腔中，再往反應腔通入輔助氣體，在特定壓力和溫度下，會發生化學反應，SiH4+O2->SiO2+2H2生成SiO2，3SiH2Cl2+4NH3->Si3N4+6HCl+6H2生成Si3N4。然後生成的目標介質沉積到下面的晶圓上，形成介質膜。由於晶圓製造過程中所涉及到的沉積薄膜種類較多，每層要求不同，所以CVD需要的電子氣體種類是最多的。

　　

　　1.2.3. 離子注入氣體

　　離子注入氣體是在作為參雜氣體注入到晶圓表面。集成電路的最微觀結構是由PN結構成的，分別為P型區和N型區。而形成P型區和N型區的主要製造步驟就是離子注入。在P型區，主要離子注入元素為硼（B），銦（In）。氣體主要為三氟化硼（BF3），乙硼烷（B2H6），磷化銦（InP）等等。在N型區，主要離子注入元素為砷（As），磷（P）等等。氣體主要為砷化氫（AsH3），磷化氫（PH3）等等。

　　離子注入的方法是在真空中，將氣體電離並加速，然後通過較大動能，直接進入到矽半導體中。但是由於這樣的轟擊是純粹的物理撞擊，所以很容易引起矽晶格產生缺陷。為了解決矽晶格缺陷問題，往往在離子注入過後進行，退火過程，來修復缺陷。在退火過程中，也需要惰性氣體進行保護。部分離子注入氣體具有很強的毒性，比如AsH3等氣體，所以在製造和使用過程中具有很強的壁壘。

　　

　　1.2.4. 外延沉積氣體

　　外延沉積氣體是在矽晶圓表面生成外延層；外延層生長一般具有以下幾種特性，低（高）阻襯底上外延生長高（低）阻外延層，P（N）型襯底上外延生長N（P）型外延層，與掩膜技術結合，在指定的區域進行選擇外延生長，外延生長過程中根據需要改變摻雜的種類及濃度。正是由於這些優點的存在，所以在一些製程中使用外延層來代替原有矽襯底。起到提高晶片性能的目的。在化合物半導體中，用外延層技術生長如GaAs等異質結構層。

　　與CVD類似，外延沉積也是通過多種氣體化學反應的方式，將反應生成物沉積到晶圓表面的過程。由於矽外延層一般沉積矽原子層，所以所用到的氣體種類與CVD相比會相對較少。常常用到四氯化矽（SiCl4），二氯二氫矽（SiH2Cl2），三氯氫矽（SiHCl3）作為矽源發生化學反應後生成矽，最後沉積到晶圓表面。新生成的外延層矽與晶圓襯底矽，雖然元素相同，但是在電阻率，參雜濃度等方面，外延層是可控的，所以在一些製程中，要使用外延層作為晶片製造區域。在GaN，GaAs和SiC等化合物半導體中，會沉積GaN，GaAs和SiC薄膜層。會使用TMGa，NH3，AsH4，CH3SiCl3，H2等氣體作為外延沉積氣體。

　　

　　1.2.5. 光刻鐳射氣體

　　光刻過程是半導體製造中最重要的過程，光刻直接決定了晶片線寬與可靠性。其中光刻用電子氣體（鐳射氣體）是用來產生光刻機光源的電子氣體。光刻氣大多為混合氣，用不同比例的不同氣體混合在一起的電子氣體混合物。光刻氣根據光刻光源波長的不同而不同。常見光刻氣包含Ar/F/Ne混合氣，、Kr/Ne 混合氣、Ar/Ne 混合氣、Kr/F/Ne混合氣，Ar/Xe/Ne混合氣等等。光刻氣大部分為稀有氣體，或稀有氣體和氟的混合物，這種混合氣體在高壓受激發後，就會形成等離子體，在這個過程中，由於電子躍遷，會產生固定波長的光線。光線的波長與混合器的比例，電壓高低直接相關。激發出來的光線經過聚合，濾波等過程就會產生光刻機的光源。再經過複雜的光路對矽晶圓進行光刻。

　　

　　1.2.6. 惰性保護氣體

　　惰性保護氣體不是嚴格意義上的化學惰性氣體，元素周期表中的惰性氣體特指氖氣，氬氣等等稀有氣體。但是由於稀有氣體價格較貴，保護氣體用量又很大，所以通常用氮氣（N2）來代替稀有氣體作為半導體製造中的保護氣體。惰性保護氣體按照用途可以分為三類，保護作用，清洗作用和載氣作用。這三個作用都是利用氮氣較穩定，不易與其他物質發生反應。比如保護作用，在晶圓製造中，兩個製造步驟之間的等待時間，需要用氮氣保護晶圓。在清洗作用中，在酸鹼處理完畢後，需要清洗晶圓上遺留的雜質，這時候需要用超純水和氮氣對晶圓進行衝洗。所以晶圓廠保護氣體主要以氮氣為主。

　　

　　中國半導體材料市場穩步增長。2018年全球半導體材料銷售額達到519.4億美元，同比增長10.7%。其中中國銷售額為84.4億美元。與全球市場不同的是，中國半導體材料銷售額從2010年開始都是正增長，2016年至2018年連續3年超過10%的增速增長。而全球半導體材料市場受周期性影響較大，特別是中國臺灣，韓國兩地波動較大。北美和歐洲市場幾乎處於零增長狀態。而日本的半導體材料長期處於負增長狀態。全球範圍看，只有中國大陸半導體材料市場處於長期增長窗臺。中國半導體材料市場與全球市場形成鮮明對比。

　　

　　全球半導體材料逐步向中國大陸市場轉移。從各個國家和地區的銷售佔比來看，2018年排名前三位的三個國家或地區佔比達到55%，區域集中效應顯現。其中，中國臺灣約佔全球晶圓的23%的產能，是全球產能最大的地區，半導體材料銷售額為114億美元，全球佔比為22%，位列第一，並且連續九年成為全球最大半導體材料消費地區。韓國約佔全球晶圓的20%的產能，半導體材料銷售額為87.2億美元，佔比為17%，位列第二名。中國大陸約佔全球13%的產能，半導體材料銷售額為84.4億美元，約佔全球的16%，位列第三名。但是長期來看，中國大陸半導體材料市場佔比逐年增加，從2007年的佔比7.5%，到2018年佔比為16.2%。全球半導體材料逐步向中國大陸市場轉移。

　　

　　半導體製造材料佔比逐年增加。半導體材料可分為封裝材料和製造材料（包含矽片和各種化學品等等）。從長期看，半導體製造材料和封裝材料處於同趨勢狀態。但是從2011年之後，隨著先進位程的不斷發展，半導體製造材料的消耗量逐漸增加，製造材料和封裝材料的差距逐漸增加。2018年，製造材料銷售額為322億美元，封裝材料銷售額為197億美元，製造材料約為封裝材料的1.6倍。

　　

　　氣體是晶圓製造中第二大耗材。根據2018年銷售數據，製造材料中，矽晶圓作為半導體的原材料，佔比最大，達到37%，銷售額為121億美元。電子氣體由於在製造過程中使用的步驟較多，所以消耗量遠遠高於其他材料，佔比為13%，銷售額達到43億美元。氣體（包含高純和混合氣體）是晶圓製造中最常用的製造材料，做為半導體材料中的核心原料，消耗金額是除矽晶圓之外的第一大材料。常常使用在光刻，刻蝕，CVD/PVD等等步驟。特別是在集成電路製造環節，高純大宗氣體如 N2、H2、O2、Ar、He 等，常常使用在高溫熱退火，保護氣體，清洗氣體等等環節。高純電子特種氣體在製造環節使用較多，也是常說的電子氣體，比如離子注進、氣相沉積、洗滌、遮掩膜形成過程中使用到一些化學氣體，常見的有 SiH4、PH3、AsH3、B2H6、N2O、NH3、SF6、NF3、CF4、BCl3、BF3、HCl、Cl2等，在 IC 生產環節中，使用的電子氣體有差不多有 100 多種， 核心工段常見的在40-50種左右。

　　隨著半導體集成電路技術的發展，對電子氣體的純度和質量也提出了越來越高的要求。電子氣體的純度每提升一個數量級，對下遊集成電路行業都會產生巨大影響。2014 年國家發布了《國家集成電路產業發展推進綱要》並設立了集成 電路產業投資基金，根據規劃，我國集成電路銷售額年均增速將保持在20%左右， 預計 2020 年將達到 8,700 億元。若半導體用電子氣體保持同樣穩定的增速，國內半導體用電子氣體市場將在2020 年翻番。

　　

　　自中美貿易摩擦以來，中國大陸大力發展半導體，集成電路產業，並成立大基金投資半導體相關公司。同時，國家出臺相關政策，積極刺激半導體產業發展。先後頒布了《國家集成電路產業發展推進綱要》、《集成電路產業「十三五」發展規劃》等政策。各地方政府為培育增長新動能，積極搶抓集成電路新一輪發展機遇，促進地區集成電路產業實現跨越式發展，也不斷出臺相關政策支持集成電路產業的發展。

　　國家政策密集頒布：2014年工業和信息部、發展改革委、科技部、財政部等多部門聯合發布的《國家集成電路產業發展推進綱要》中，明確了我國集成電路的發展目標；在2015年發布的《中國製造2025》中提出中國晶片自給率要在2020年達到40%，2025年達到70%；在2018年政府工作報告中，更是明確提出要推動集成電路產業的發展。

　　地方推進政策落地；全國多地在政府工作報告中紛紛提及集成電路產業，可見集成電路產業將成為近期地方政府工作重點。具體措施主要包括：加快重大項目落地與建設，集中力量實現現有項目突破，完善相關產業平臺、產業基金等。地方政府扶持首先有利於重點集成電路項目開展，其次有利於各地方集成電路企業經營。

　　

　　半導體材料領域投資較少；雖然在半導體集成電路領域投資較多，但是在基礎科學，特別是在半導體材料領域投資較少，再加上國內半導體材料大多集中於面板製造材料，在要求更高的半導體製造材料領域研究較少。所以相對於集成電路設計，製造和封測產業，中國大陸半導體材料領域底子薄，發展慢。

　　半導體材料迎來重大利好；2020年3月3日，國家科技部等五部委發布《加強「從0到1」基礎研究工作方案》。方案指出國家科技計劃突出支持關鍵核心技術中的重大科學問題。面向國家重大需求，對關鍵核心技術中的重大科學問題給予長期支持。重點支持人工智慧、網絡協同製造、3D列印和雷射製造、重點基礎材料，先進電子材料、結構與功能材料、製造技術與關鍵部件、集成電路和微波器件，高端醫療器械、重大科學儀器設備等重大領域，推動關鍵核心技術突破。

　　2.4.1. 中國大陸晶圓廠產能持續擴張

　　全球晶圓產能將迎來爆發式增長。根據IC Insight統計，由於2019年上半年，中美貿易戰的不確定性，全球各大晶圓廠都推遲了產能增加計劃，但是並沒有取消。隨著2019年下半年中美貿易的復甦和5G市場的爆發，2019年全年全球晶圓產能還是維持了720萬片的增加。但是隨著5G市場的換機潮來領，全球晶圓產能將在2020年至2022年迎來增加高峰期，三年增加量分別為1790萬片，2080萬片和1440萬片，在2021年將創下歷史新高。這些晶圓產能將會在韓國（三星，海力士），中國臺灣（臺積電）和中國大陸（長江存儲，長鑫存儲，中芯國際，華虹半導體等等）。其中中國大陸將佔產能增加量的50%。

　　

　　中國大陸晶圓廠建設將迎來高速增長期。從2016年開始，中國大陸開始積極投資建設晶圓廠，陸續掀起建廠熱潮，根據SEMI預測，2017-2020年全球將建成投產62座晶圓廠，其中中國有26座，佔總數的42%。2018年建造數量為13座，佔到了擴產的50%。擴產的結果勢必導致晶圓廠的資本支出和設備支出的增加。據SEMI預計，到2020年，中國大陸晶圓廠裝機產能達到每月400萬片8寸等效晶圓，與2015年的230萬相比，年複合增長率為12%，增長速度遠遠高過其他地區。同時，國家大基金也對半導體製造業大力投入，在大基金一期投資中，其中製造業佔比高達67%，遠遠高於設計業和封測業。

　　

　　

　　截至到2019年底，中國仍有9座8寸晶圓廠和10座12寸晶圓廠處於在建或者規劃狀態。另外，由於目前中國大多數12寸晶圓廠處於試量產或者小批量量產狀態，處於產能底部。在得到客戶的產品驗證和市場驗證之後，將會迎來產能爬坡階段，將會對上遊原材料出現巨大需求。

　　2.4.2. 產能擴張推動氣體市場規模增長

　　中國大陸電子氣體市場規模佔比不斷提升。據前瞻產業研究院的數據，中國電子特氣的市場規模在不斷增加，從2014年的13.40億美元增長到了2018年的20.04億美元，佔全球的比重從38.5%提升到44.4%。未來隨著產能的不斷提升，比重也會隨之增加。

　　

　　2020年~2022年是中國大陸晶圓廠投產高峰期，以長江存儲，長鑫存儲等新星晶圓廠和以中芯國際，華虹為代表的老牌晶圓廠正處於產能擴張期，未來3年將迎來密集投產。以 12 寸等效產能計算，2019年中國的大陸產能為105萬片/月，我們預計至2022年大陸晶圓廠產能增至201萬片/月。據國內晶圓廠的建設速度和規劃，預計2022年國內電子氣體市場是2019年的兩倍，電子氣體市場迎來高速發展期。根據2019年的20億美元的市場空間，預計2022年，中國大陸電子氣體市場空間將會接近40億美元，將會接近300億元大關。

　　3.1.1. 氣體純度壁壘

　　特種氣體製造工藝複雜；特種氣體的主要生產流程包括氣體合成，氣體純化，氣體混配和氣瓶處理。氣體合成是指將原料氣體在特定壓力，溫度和催化劑的條件下，發生化學反應，生成目標氣體，此時的目標氣體是氣體粗產品，純度不能達到下遊要求，所以不能直接使用。得到氣體粗產品之後，再將粗產品進行純化，得到高純氣體。主要純化的方式就是通過精餾，吸附等方式將粗產品精製成更高純度的產品，氣體混配是將兩種或兩種以上有效組分氣體按照特定比例混合，得到多組分布的混合氣體。氣瓶處理是根據載氣性質及需求的不同對氣瓶內部、內壁表面及外觀進行處理的過程，以保證氣體存儲、運輸過程中產品的穩定。

　　

　　特種氣體純化是氣體製造的主要技術壁壘。在普通工業領域中，對於特種氣體的純度要求在99.99%以內。但是在電子級，特別是在半導體晶片製造領域，由於晶片製造技術已經發展到納米級別，所以氣體純度也必須在ppt級別以上。氣體中的雜質含量過多，就會嚴重影響晶片良率和可靠性。電子氣體的純度要求也越來越高，經常需要6N級(99.9999%)甚至更高的純度，並且對電子氣體質量的穩定性要求也越來越苛刻。10納米以下的先進位程對於雜質過濾的要求也越來越高，晶圓廠生產環境純淨度必得再度提升，才能確保半導體晶圓不受汙染，提升生產良率。從28納米走到7納米，產品的金屬雜質要求須下降100倍，汙染粒子的體積也必須要縮小4倍，而隨著製程走到10納米以下，對於潔淨度要求只會愈來愈嚴格，例如28納米晶圓可能可以有10個汙染粒子，但7納米晶圓上只能有1個。採用先進位程的晶圓，其薄膜層非常薄，對氧氣十分敏感，很容易被氧化，因此對晶圓製作的特種氣體需求更大，未來的3/5納米已經進入原子等級的尺度。所以，特種氣體供應商能否提供更高純度的氣體是能否打入國際主流晶圓廠的關鍵條件。

　　3.1.2. 氣體精度壁壘

　　準確控制不同氣體的配比精度是另一壁壘；對於混配氣體而言，配比的精度是核心參數。氣體混配是指根據不同需求，運用重量法、分壓法、動態體積法等方法，將兩種或兩種以上組分的氣體按照特定比例混合，對配製過程的累計誤差控制、配製精度、配製過程的雜質控制等均有極高要求。隨著產品組分的增加、配比精度的上升，常要求氣體供應商能夠對多種ppm乃至ppb級濃度的氣體組分進行精細操作，其配置過程難度與複雜程度也顯著增大。特別是對於光刻氣體而言，混合氣體的精度控制更加重要。光刻氣包含Ar/F/Ne混合氣，、Kr/Ne 混合氣、Ar/Ne 混合氣、Kr/F/Ne混合氣等等產品。

　　

　　這些混合氣體是通過外加能量比如強電場，使其發生電子躍遷產生固定波長的光譜，這些光譜就是光刻機用於光刻的光線。如果混合器精度與要求精度相差偏大，就會造成光刻機生成光線的波長出現偏差，從而嚴重影響光刻機解析度。一般要求光刻氣體的混配誤差要求在正負2%，並且組分氣體的純度從5N5（99.9995%）到6N（99.9999%）的範圍。同時對於衝裝管路上的顆粒物也有過濾控制。

　　客戶認證是電子氣體行業的壁壘；有電子氣體用於最先進的晶圓製造和LED，面板顯示領域。所以電子氣體的質量將會對最終產品產生巨大影響，甚至整條產線停工的事件。所以下遊客戶對於電子氣體供應商而言，選擇新供應商較為慎重，而且必須經過嚴格的質量驗證過程。

　　認證時間久，要求嚴苛；對於光伏能源，光纖光纜，領域的認證周期約為0.5至1年的時間，顯示面板通常為1-2年，集成電路由於要求較高，認證周期能達到2-3年時間；認證階段內，電子氣體供應商沒有該客戶的收入，需要電子氣體公司有龐大的資金優勢。並且為了電子氣體能夠有充分的質量保障，往往對於新供應商的氣體認證要求比現有量產氣體的要求更加嚴苛。對於新氣體供應商來說認證的周期長和認證嚴苛是主要壁壘。

　　電子氣體供應商與客戶粘性大；一般情況下，為了保持氣體供應穩定，下遊客戶與電子氣體供應商一旦建立供應關係後，不會輕易更換供應商，且雙方建立反饋機制，滿足個性化需求，電子氣體供應商與客戶的粘性不斷增加。新供應商如果加入到供應商行列，必須提供比原有供應商更加緊密的合作關係和更高的氣體質量。所以電子氣體行業，進入壁壘較高。

　　電子氣體的生產，製造，運輸有嚴格的資質審查；由於電子氣體屬於危險化學品，部分氣體有易燃易爆，並且屬於毒性巨大的危險化學品（如氯氣）。所以在生產，製造，運輸整個產業鏈都必須有嚴格的資質認證。取得《安全生產許可證》，《危險化學品經營許可證》等多項資質。不僅僅對企業生產條件和生產環境進行評估，還要對生產人員的安全意識，生產危險化學品的個人資質認證。這些嚴格的資質審核是新進電子氣體公司的資質壁壘。

　　電子氣體市場被國外壟斷。國內對於特種氣體的需求於 20 世紀 80 年代隨著國內電子行業的興起而逐步發展，並且隨著醫療、食品、環保等行業的發展其應用領域和產品種類不斷豐富。電子特氣從生產到分離提純以及運輸供應階段都存在較高的技術壁壘，市場準入條件較高，在國際上被幾家跨國公司壟斷。我國發展的早期由於技術、工藝、設備等多方面差距明顯，電子特氣產品基本依賴進口。直到2017年，空氣化工集團、液化空氣集團、大陽日酸株式會社、普萊克斯集團、林德集團（後收購普萊斯克集團）等國外氣體公司的在中國電子氣體市場上份額佔比仍然超過 80%，國內氣體公司市場份額佔比僅為12%。電子氣體長期處於「卡脖子」狀態。

　　

　　日韓材料摩擦：半導體材料國產化是必然趨勢；2019年7月份，在日韓貿易爭端的背景下，日本宣布對韓國實施三種半導體產業材料實施禁運，包含刻蝕氣體，光阻劑和氟聚醯亞胺。韓國是全球存儲器生產基地，顯示屏生產基地，也是全球晶圓代工基地，三星，海力士，東部高科等一大批晶圓代工廠和顯示屏廠都需要日本的半導體材料。這三種材料直接掐斷了韓國存儲器和顯示屏的經濟支柱。在禁運之後，韓國半導體產業面臨空前危機，一時間，三星半導體，海力士等全球存儲器龍頭都處於時刻停產危機，三星本身的材料存貨只能支撐3個月的生產。三星，海力士高管也是頻頻去日本交涉。同為美國重要盟友的日韓之間尚且如此，尚在發展初期的中國科技產業更需要敲響警鐘。目前中國大陸對於電子材料，特別是電子特氣方面對國外依賴較高。所以在半導體材料方面的國產代替是必然趨勢。

　　中美貿易摩擦：電子特氣國產代替正在全面開展；自從中美貿易摩擦依賴，中國大陸積極布局集成電路產業。在半導體材料領域，電子氣體作為是集成電路製造的「血液」，是國產代替重要環節，也是必將國產化的產品。電子特氣貫穿半導體各步工藝製程，決定了集成電路的性能、集成度、成品率。電子特氣產品若不合格會導致產品嚴重缺陷，或整條生產線被汙染乃至全面癱瘓。

　　當今，中國通過國家集成電路產業投資基金（大基金）撬動全社會資源對半導體產業進行投資和扶持，在電子特氣領域也積極布局，入股雅克科技等電子氣體企業，力圖實現電子氣體自主可控。同時，國內其他電子氣體公司抓住晶圓製造擴產的百年機遇，積極發展電子氣體業務，爭取打進國內新建晶圓廠的供應鏈。電子氣體的國產化正在全面展開。隨著關鍵技術的陸續突破，中國已經陸續出現了一批高水平的電子氣體企業。儘管仍然與國際先進水平仍然有差距，但是在政策的支持和自身的不懈努力之下，中國已經有一批氣體企業陸續突破了關鍵技術，各自在不同的單品氣體產品上實現了自主化。

　　

　　歐美氣體企業以空氣分離業務為主，在國際氣體市場中佔有寡頭地位。液化空氣集團2016年5月23日以134億美元收購Airgas後，確定其在全球的領導地位。然而，普萊克斯與林德的900億美元合併創建了新的綜合實體，林德和普萊克斯超越法國競爭對手液化空氣，成為世界級最大的氧氣，氮氣和氦氣供應商，改變了液化空氣集團作為全球工業氣體的主導力量。合併後的公司將在所有主要地區和終端市場中佔據強勢地位。由於規模經濟效應，整合後的國際氣體市場格局將在相當一段時間內保持被四大氣體企業（空氣化工，液化空氣，林德&普萊克斯和太陽日酸）寡頭壟斷的局面。

　　4.2.1. 美國空氣化工產品

　　空氣化工產品（APD）在 1940 年成立於美國賓州，1980 年在紐交所上市，是全球第三大氣體供應商。空氣化工業務遍布全球，銷售和服務空分氣體、特種氣體、氣體設備等。該公司為數十個行業提供工業氣體和相關設備，包括半導體集成電路行業。2019年度公司實現的營業收入為630.82億元，同比下降0.13%，淨利潤為124.48億元，同比下降17.51%。

　　APD公司是世界大宗工業氣體巨頭，也是電子特種氣體行業的先驅。早在1990年代APD公司就將最早用於雷射武器的三氟化氮用於半導體工業中性能優異的腔室清洗材料，並在這一領域成為全球領先的生產商。但是在2016年10月，APD公司將服務於半導體製程行業的化合物特種氣體業務剝離，單獨成立Versum Materials （於2019年10月被德國達姆塔特 Merck KGaA併購），同時將其位於安徽蕪湖的氨氣製備生產線100%所有權售與三安光電，從此將業務聚焦於大宗工業氣體與稀有氣體的生產與銷售。

　　APD公司主要生產大宗工業氣體和稀有氣體。大宗工業氣體包含氧氣，氮氣和氬氣等氣體，也包含氫氣、氦氣、二氧化碳、一氧化碳和合成氣等工業氣體。稀有氣體包含氖氣和氪氣等稀有氣體。在電子行業上，氮，氫和氬主要用於提高集成電路引腳的焊接以及集成電路封裝中的鍵合焊接工藝的質量和可靠性。在半導體製程行業中，幾乎所有的製造過程都需要使用大量氮氣，以淨化和抑制化學敏感工序。同時氖，氪和氙等稀有氣體則可以作為雷射器的保護氣體。這種雷射器光刻流程中有著重要作用。

　　

　　

　　4.2.2. 林德集團

　　林德集團 1879 年成立於英國，1992 年在紐交所上市，2018 年與氣體行業巨頭普萊克斯合併，成為全球最大的工業氣體供應商。林德集團氣體業務遍布全球，也是最早進入中國的、布局最多的氣體行業外資巨頭，亞太市場也是其增長最快的市場。林德集團主要產品包括氧氣、氮氣、氬氣、稀有氣體、碳氧化物、氦氣、氫氣、電子氣體、特種氣體等。2019年度公司實現的營業收入為1969.24億元，同比增長90.27%%，淨利潤為159.41億元，同比下降47.84%。

　　成立聯華林德，主攻中國市場；林德主要分為三大業務部門，工業氣體與醫療健康部門、工程部門和其他部門。聯華林德是德國林德集團跟臺灣聯華實業公司的合資公司，主要服務於中國大陸和臺灣的客戶。聯華林德自1984年以來，一直引領著中國大陸和臺灣的氣體供應，並獲得了中國大陸和臺灣的大宗氣體市場份額第一；電子特種氣體市場份額第五的成績。針對半導體，聯華林德能提供涵蓋所有製造工藝的電子特種氣體廣泛的產品組合和大宗氣體解決方案；面向平板顯示領域，聯華林德則有強大的N2O供應能力，還有專利的合成和純化技術；在太陽能領域，則有矽烷（SiH4）和氨氣（NH3）的全球供應網絡；針對LED，則有全系列大宗氣體（氮氣、氫氣）和特種氣體（AsH3，PH3，NH3等）的供應。在這些市場上，除了臺積電，中芯國際、長江存儲、長鑫科技以外，Intel大連、Samsung蘇州，京東方、華星光電都是林德集團服務過得客戶。

　　

　　4.2.3. 法國液空集團

　　法國液空集團 1902 年成立於法國巴黎，2007 年在巴黎股票市場上市，在林德集團與普萊克斯合併前是全球市值最大的氣體供應商。2016年法國液化空氣集團（Air Liquide）成功收購美國Airgas公司，交易金額134億美元。Airgas公司98%的營收來自美國，擁有員工17000名，歷史上經過400多次的兼併收購，於2009年上市，進入標普指數公司之一。液化空氣集團氣體業務遍布全球，主要為冶金、化工、能源等行業客戶供應氧氣、氮氣、氬氣、氫氣、一氧化氮等產品，也為汽車、製造業、食品、醫藥、科技等行業客戶提供工業氣體、制氣設備、安全裝置等。2019年度公司實現的營業收入為1663.59億元，同比增長4.18%，淨利潤為165.84億元，同比下降3.92%。

　　

　　

　　日本氣體企業均有和歐美氣體企業一樣上百年的歷史。他們大多脫胎於明治末期和昭和初期（1910s~1930s）.應當時特殊歷史環境要求而設立的化工企業，有著長期的運營管理，技術和人才的儲備。20世紀後期，世界的半導體產業逐漸轉移至亞洲，並首先在日本生根發芽。這都為日本的電子氣體產業的發展奠定了良好的基礎。

　　日本的特氣供給在行業內處於領先地位。當前在日本國內，半導體方面的高純度氣體市場規模約為40億元左右，在全球市場規模更大，約335億元。其「主戰場」為韓國、中國臺灣、中國大陸等東南亞地區。另一方面，即便是在當前，供應高純度氣體的廠家依舊是日本企業佔大多數。如昭和電工、太陽日酸、關東電化工業、ADEKA（艾迪科）、日本中央銷子、住友精華、大金工業等都生產和銷售各種電子材料方面的氣體。

　　4.3.1. 昭和電工

　　日本昭和電工成立於 1939 年，是全球知名的綜合性集團企業，生產的產品涉及到石油、化學、無機、鋁金屬、電子信息等多種領域，設有化學品事業部，專門從事產業氣體、電子材料用高純度氣體的研發、生產。2018年度公司實現的營業收入為614.00億元，同比增長27.13%，淨利潤為69.01億元，同比增長233.14%。

　　昭和電工株式會社為了強化電子材料用高純度氣體事業，決定在上海的生產基地-上海昭和電子化學材料有限公司（以下簡稱「SSE」）的旁邊取得第二工廠建設用地，建設高純度N2O（一氧化二氮）和高純度C4F8（八氟環丁烷）的生產設施，以及高壓氣體危險品倉庫。第二工廠擬於2021年下半年投產。高純度N2O主要是半導體及顯示屏製造時的氧化膜的氧來源的特種氣體，高純度C4F8主要是這種氧化膜的微細加工（蝕刻）時的特種氣體。

　　目前，昭和化工在川崎事業所和韓國基地生產高純度N2O，並在川崎事業所和上海基地（SSE第一工廠）生產高純度C4F8。為了提高對日益增長市場的穩定供應能力，昭和化工正致力於進一步推進「地產地銷」的政策。同時，在中國逐年加強對化學品的監管的形勢下，在上海建設並完善本公司擁有的高壓氣體危險品倉庫，將會增強供應鏈、提高競爭力。

　　

　　

　　4.3.2. 太陽日酸

　　TaiyoNipponSanso（太陽日酸）大陽日酸株式會社創立於 1910 年，2001 年在東京證券交易所上市，是日本最大工業氣體製造商，市佔率排名全球前 5，在亞洲、歐洲、北美等地設有 30 多家子公司。至今發展已經有近110年歷史，憑藉豐富的經驗和獨特的技術開發能力，在鋼鐵，化工，電子，汽車，建築，造船，食品和醫藥等多個工業領域開展了廣泛的業務活動。同時公司為領先的半導體氣體供應商，廣泛應用於IC（集成電路）和存儲器（半導體存儲設備）、液晶、太陽能電池、LED和超精細機械結構。同時公司還提供高純氣體淨化設備，廢氣處理設備，氣缸櫃等相關設備，包括電子產品製造過程中必不可少的高純度規格特殊管道構造，並為客戶提供整體解決方案。太陽日酸的電子特氣產品覆蓋了半導體製程中從沉積，清洗，蝕刻再到離子注入等不同環節，還兼顧了用於保護的惰性氣體品類。除了直接提供氣體產品，太陽日酸還為客戶提供一系列氣體設備，供客戶現場製備氣體和儲存氣體而使用。2019年度公司實現的營業收入為450.62億元，同比增長14.57%，淨利潤為25.13億元，同比下降15.59%。

　　

　　

　　

　　4.3.3. 關東電化工

　　日本關東電化工業公司歷史悠久，技術積累深厚。它成立於1938年，在電解領域，主要地是在氫氟酸電解製備高純氟氣，和氟相關的技術方面有深厚的知識和技巧的積累。主要應用領域包括電池化學，醫藥化學和農業化學等。目前公司的管理團隊主要目標是開擴張精細化學業務，提升生產技術水平。日本關東電化工業在半導體領域主要以氟化物氣體為主。從上產環節上來說覆蓋了半導體清洗，蝕刻和沉積環節。2018年度公司實現的營業收入為30.31億元，同比增長11.44%，淨利潤為3.61億元，同比下降8.55%。

　　日本關東電化工業公司十分重視中國半導體產業發展帶來的機會。由於中國政府近年來多次出臺半導體和液晶顯示產業的重要扶持政策，未來中國半導體市場的前景十分理想。基於此，關東電化決定出資約2億日元（1200萬人民幣）在中國設立製造中心，用於滿足半導體、液晶所用特殊氣體在中國日益增長的需求。公司去年關東電化決議在中國設立生產子公司「科地克化工科技有限公司（暫定）」。計劃在安徽省建設工廠，並已獲得了土地。預計新廠將於2021年投入生產。這是繼在韓國設立海外生產基地之後，日本關東電化與中國企業合資建立的重要的半導體特種氣體生產基地。

　　

　　

　　4.3.4. 艾迪科

　　艾迪科（ADEKA）是在歷史悠久的食品和化工綜合供應商。ADEKA在樹脂添加劑、功能化學品以及食品這三大領域中廣泛開展業務。主要產品陣容包括塑料用樹脂添加劑，電子材料，環氧樹脂，聚氨酯類功能性樹脂，表面活性劑，潤滑油添加劑，土建材料以及過氧化產品等。2019年度公司實現的營業收入為182.21億元，同比增長24.93%，淨利潤為10.38億元，同比增長11.13%

　　ADEKA在半導體電子特氣方面以三種刻蝕氣體為主。它們分別是高純氯氣，高純溴化氫和高純三氯化硼。這三種氣體在半導體材料的刻蝕流程上均有重要應用。ADKEKA在2001年通過在上海設立貿易代表處直接進入中國市場並在2016年正式更名為艾迪科（中國）投資有限公司並作為ADEKA在中國的總部。除開展各類貿易外，ADEKA中國總部還負責在中國的投資決策，並向各集團公司提供共享服務。ADEKA在中國大陸上海金山，浙江嘉興，江蘇常熟，廣東廣州設有工廠，負責多種油脂，樹脂添加劑等多種化學品的製造。

　　

　　

　　

　　我們通過對國內電子特氣公司進行梳理，國內特氣公司實現國產替代呈現四個層級：

　　1）通過產能優勢快速切入半導體刻蝕氣體，部分含氟氣體已經實現國產替代，如三氟化氮、六氟化硫，代表企業有中航重工（718所）、昊華科技（黎明院）、雅克科技（科美特）、南大光電（飛源氣體）。

　　2）通過技術升級切入半導體化學沉積，部分國產替代初顯成效，如六氟化鎢、四氟化碳，代表企業有中航重工（718所）、昊華科技（黎明院）、雅克科技（科美特）。

　　3）通過某種特氣進入核心供應商，切入多種半導體氣體，代表企業有華特氣體，南大光電。

　　4）從空分氣體或者大化工進入半導體領域，具備技術及產能儲備，代表企業有巨化股份（中巨芯）、三孚股份、金宏氣體、凱美特氣、和遠氣體。

　　NF3 作為一種特種電子氣體，具有優異的蝕刻速率和選擇性，而且對表面無汙染，是電子工業中一種優良的等離子蝕刻氣體。其主要應用領域包括：

　　IC（集成電路）行業：NF3具有優異的蝕刻速率和選擇性，而且對表面無汙染，是電子工業中一種優良的等離子蝕刻氣體。

　　LCD（面板顯示）行業：NF3可大量減少汙染物排放量，以及顯著提高清洗速度，用於化學氣相沉積（CVD）腔體清洗，也可作為蝕刻劑用作 LCD 的加工。

　　NF3供需將維持緊平衡：

　　需求方面：根據市場調研數據，全球 NF3 2018年度總需求量約 2.8 萬噸，其中韓國需求量超 10,000 噸，佔比 35%；中國大陸需求量達 7,000 噸，佔比 25%；中國臺灣需求量 5,000 噸，佔比 18%，美國需求量 3,200 噸，佔比 12%；日本、新加坡等地區佔比 10%。

　　供給方面：NF3生產國目前主要有中、韓、美、日，其中韓國 1,5000 噸，佔比 50% 以上；中國國內 8,500 噸，佔比約 30%；日本、美國約 6,000 噸，佔比約 20%。

　　隨著半導體、顯示面板行業生產重心、消費重心向中國國內轉移，而且生產NF3主要原料均由國內供給，兩頭在內的供應鏈格局，決定了 NF3生產向國內轉移是大勢所趨。目前 NF3主要生產商有：韓國 SK，其優勢為產能大，依靠韓國三星、 LG 等大公司有較高的銷售價格，劣勢在於原材料均由中國國內採購，生產成本高。日本 KDK，其優勢在於關東電化公司產品品種齊全，劣勢在於原料由中國國內採購，日本生產，而日本國內 NF3需求已萎縮，生產成本和運輸成本高昂。中國國內有中船718 所及大成黎明，前者目前是國內最大的 NF3生產廠，後者已建成產能 1,000 噸，並已公告二期擴產 1,000 噸計劃。南大光電（飛源氣體）2020年底之前，實現 3,000 噸 NF3產線投產目標。

　　隨著國內顯示面板及半導體行業的迅速發展，2019 年國內 NF3 需求量將與產能持平，迎來 3-5 年的高速發展黃金期。據預測，2019 年全球 NF3 總需求量 3.14 萬噸，千噸級廠家總產能 3.38 萬噸，百噸級廠家總產能佔比不超過 5%，則全市場平均產能利用率高達 88.3%，行業供需處於緊平衡。而且，未來 2年可預見的產能和需求增長，基本上處於均勢，市場將會保持供需基本平衡的局面。

　　

　　SF6具有良好的電氣絕緣性能及優異的滅弧性能，其耐電強度為同一壓力下氮氣的 2.5 倍，擊穿電壓是空氣的 2.5 倍，滅弧能力是空氣的 100 倍，是一種優於空氣和油的新一代超高壓絕緣介質材料。

　　SF6以其良好的絕緣性能和滅弧性能，應用於斷路器、高壓變壓器、氣封閉組合電容器、高壓傳輸線、互感器等。

　　電子級高純 SF6 是一種理想的電子蝕刻劑，被大量應用顯示面板、半導體加工過程中的幹刻（Etch）。

　　隨著目前遠距離輸電的要求以及輸變電裝置小型化的要求，特高壓輸電技術及 GIS 技術的發展迅速，國內特高壓輸電電壓已達到 1,000kV，SF6 高壓開關設備約佔用氣量的 80%以上。國內顯示面板、半導體等電子產業迅速發展，SF6作為優良的刻蝕氣體，用量也持續增加。

　　2018 年測算全球 SF6需求量約為 2 萬噸，生產廠家主要集中在中國。由於 SF6為溫室氣體，其全球供給增長受限。目前 90%的 SF6 用在電力行業作為絕緣氣體。隨著中國面板、半導體行業發展迅速，電子級 SF6需求量在未來3 年將快速增長，市場前景廣闊。目前 SF6主要生產商有中國成都科美特，產能為 8,500 噸，主要應用於電力市場；洛陽黎明院，產能為 3,000 噸，產品批量供應電子行業。南大光電（飛源氣體）SF6產線 2017 年已建成 2,000 噸產能，且產品已開始導入 IC 行業客戶。

　　4.4.1. 中航重工（ 718所）

　　主要涉及氣體：刻蝕氣體，鎢沉積氣體

　　七一八研究所隸屬於世界500強中國船舶集團有限公司，創立於1966年，總部位於河北省邯鄲市，是集軍民產業的科研開發、設計生產、技術服務於一體的國家級科研單位。七一八所不斷加強技術創新，大力發展高新技術產業，建所獲得省部級以上科技進步獎260多項，其中國家科技進步一等獎2項，授權專利近300項。按照軍民融合的發展要求，大力發展高科技產業，已形成電子特氣材料、精細化工、空氣淨化、氫能產業、核電裝備、節能環保、安防信息工程及特種裝備等8大產業方向。

　　承擔國家「02」專項，儲備多種氣體技術。中船重工第七一八研究所 (簡稱PERIC)與南大光電、光明院等5家協作單位申請的「02」國家科技重大專項--高純電子氣體研發與產業化項目，已於2013年初獲得國家立項並得到國家財政支持。此項目中，718所共承擔NF3（三氟化氮）、WF6（六氟化鎢）、SiF4（四氟化矽）、C2F6（六氟乙烷）、C4F8（八氟環丁烷）、C3F8（八氟丙烷）、HF（氟化氫）、HCl（氯化氫）、COF2（碳醯氟）及電子混合氣體等19種氣體的研製及產業化工作。NF3及WF6產品目前我所已有成熟的技術及生產經驗，並有多年的產業化經驗，完全能夠滿足客戶的需求。上述氣體主要用於IC製造過程中的外延、離子注入、擴散、蝕刻、沉積、清洗等關鍵工藝。

　　NF3與WF6氣體突出重圍，實現國內市場佔有率第一。目前，中船重工第七一八研究所（派瑞特種氣體有限公司）生產的三氟化氮、六氟化鎢及三氟甲磺酸系列產品在國內佔有率第一，同時銷往國外二十多個國家和地區。三氟化氮為重要的清洗刻蝕氣體，在半導體和液晶行業有廣泛應用；六氟化鎢在電子工業中作為金屬鎢化學氣相沉積和製成大規模集成電路中的配線材料（WSi2）。

　　32億擴產新材料 2020年產能預計達2萬噸。公司新建邯鄲肥鄉新材料項目，規劃總投資32億元，總體規劃佔地800畝，總建築面積40萬平方米，預計2020年整體達產達效，屆時將實現年產新材料20000噸，年產值突破50億，稅收超過4億，三氟化氮、六氟化鎢、六氟丁二烯、三氟甲磺酸（含雙三氟甲磺醯亞胺鋰/LiTFSI）等產品將達到世界第一。

　　

　　4.4.2. 昊華科技

　　主要涉及氣體：刻蝕氣體，鎢沉積氣體

　　昊華化工科技集團股份有限公司（昊華科技）及其下屬研究所歷史悠久，積累深厚。昊天科技的前身是四川天一科技股份有限公司（天科股份）。1999年8月5日天科股份完成工商註冊並於2001年1月在上海證券交易所上市。2018年底，天科股份完成對中國昊華化工集團股份有限公司下屬11家科技型企業的收購，並於2019年6月正式更名為昊華化工科技集團股份有限公司，主營業務為氟材料、特種氣體、特種橡塑製品、精細化學品和技術服務五大板塊。新增氟樹脂、氟橡膠、三氟化氮、橡膠密封製品、航空輪胎、特種塗料等產品，服務於國家軍、民品多個核心產業。

　　昊華科技旗下黎明院和光明院是承擔著主要電子特氣業務的子公司。其中光明院以氫化物氣體為主，比如硫化氫，硒化氫；而黎明院以氟化氣體為主，比如三氟化氮，四氟化碳，六氟化硫和六氟化鎢。

　　黎明院含氟氣體達到國內領先水平，主攻六氟化硫、三氟化氮。黎明化工研究設計院有限責任公司的前身最早可追溯至化學工業部黎明化工研究所，後經國有化工科研院所管理體制的多次變化，轉製成為全民所有制企業，並更名為黎明化工研究院。黎明院是國內首家研究開發六氟化硫生產工藝的企業，在六氟化硫研發領域取得數十項技術研究及革新成果，綜合技術實力達到了國內領先水平。黎明院從 2001 年開始進行系列特種含氟氣體材料的研發，完成了多項國家級、省級以及市級支持的研發項目，其中特種含氟氣體材料的研發取得了較大進展，電子級三氟化氮產品純度已經達到國際先進水平。近年來，黎明院進行了電子級六氟化硫、三氟化氮、四氟化碳、六氟化鎢等含氟特種氣體的研發，掌握多項居於世界先進水平的核心技術，並建成了國內規模領先的產業化裝置，其中，產品以六氟化硫、三氟化氮為主。

　　黎明院電子級六氟化硫國內佔比達七成，三氟化氮佔比達三成。含氟氣體材料是分子中含有氟元素的一類特種氣體的統稱，由於其性能穩定等特性，被廣泛應用於電力設備製造領域，及平板顯示、光伏新能源和集成電路等半導體電子產業的清洗、蝕刻、成膜、配線、離子注入等過程。根據黎明院進行經營者集中申報過程中估算的結果，2017 年其所佔國內含氟氣體材料市場佔有率約為 12.73%。其中，基於黎明院根據自身實際產銷量，結合行業協會統計數據估算的結果，黎明院在工業級六氟化硫國內市場的佔有率約為 30%，在電子級六氟化硫國內市場的佔有率約為 70%，在三氟化氮國內市場的佔有率約為 30%。

　　黎明大成 1000 噸/年電子級三氟化氮擴能改造項目：1）項目總投資為14,937.68 萬元，擬使用本次配套募集資金 14,215.00 萬元。2）本項目實施主體為黎明院下屬公司黎明大成。廠區建在洛陽市吉利區科技園（國家級）內。2015 年黎明院與韓國大成產業氣體株式會社在中國國內成立黎明大成以開展 1000 噸/年電子級三氟化氮項目的建設。該項目 2016 年實現達產並滿產滿銷，目前三氟化氮產品市場需求旺盛，基於對穩定供貨、保證黎明院市場份額的考慮，本次項目擬在已建裝置的基礎上進行擴能改造，裝置規模為 1000 噸/年電子級三氟化氮，改造後產能總體能達到 2000 噸/年。3）投資期限及投資進度：本項目投資期限為 10 個月，已於 2018 年 2 月開始建設，預計於 2018 年 12 月完工。工程建設期為 10 個月，投產期為 10 年，投產期第一年開工率為 85％，第二年及以後開工率為 90%。

　　光明院主要收入來自特種氣體，主要服務國家重點支持新新材料領域。光明院前身最早可追溯至化學工業部大連化工研究所，後經國有化工科研院所管理體制的多次變化，轉製成為全民所有制企業，並更名為光明化工研究設計院。光明院收入主要來自於特種氣體的研發、生產及銷售，具體包括綠色四氧化二氮、高純硒化氫、高純硫化氫、二氧化碳-環氧乙烷混合氣（燻蒸劑）、標準混合氣體等。此外，光明院憑藉在特種氣體領域的研發優勢，可對外提供相關工程技術服務及氣體檢測服務。光明院核心技術及產品主要服務於國家重點支持和鼓勵發展的電子化學品、新材料等領域。

　　光明院主要產品為各類特種氣體、工業氣體，並提供成套工藝設計、設備加工、技術轉讓及氣體檢測等服務。光明院具備多種特種氣體的研發生產能力，包括高純硒化氫、硫化氫、氨、一氧化氮、氧化亞氮、四氧化二氮、矽烷、磷烷、乙硼烷、二氯二氫矽、三氯化硼、三氟化硼、氯、氯化氫、氫、氮、氧、氬等。光明院通過將技術成果予以產業化，以「多品種、小批量、定製化」的模式對外經營以特種氣體、工業氣體為主要產品的生產銷售業務。其中，包括向軍品配套企業或總裝單位提供軍品的配套生產及銷售等。

　　光明院研發產業基地項目：1）項目總投資為15,804.70 萬元。擬使用本次配套募集資金 10,070.94 萬元。2）新研發生產基地項目主要致力於 10 種產品的研發與生產，具體包括光電子級超純氨 1000t/a、綠色四氧化二氮 40t/a、電子級硫化氫 200t/a、電子級硒化氫 20t/a、電子級三氟化硼 1t/a、電子級高純烷類氣（磷烷、硼烷、砷烷）3t/a、電子級高純氯 50t/a、二氧化碳-環氧乙烷混合氣燻蒸劑 300t/a。3）投資期限及投資進度：項目投資期限為 18 個月，預計完成時間為 2019 年，項目建設期為一年，生產期為 15 年，計算期共 16 年。投產後第一年生產負荷達設計能力的 60%，第二年生產負荷達設計能力的 70%，第三年生產負荷達設計能力的 80%，第四年生產負荷達設計能力的 90%，以後各年達 100%。

　　

　　

　　4.4.3. 華特氣體

　　主要涉及氣體：光刻氣、刻蝕氣體、摻雜氣體等

　　華特氣體是中國領先的的電子特氣製備企業。位於珠三角腹地佛山市南海區，創建於1999年，公司以廣東佛山為產品研發基地，分別在廣東、江西、浙江、陝西、湖北、湖南、香港等地設立了十餘家全資子公司。現已成為國內最大的民營特種氣體及相關設備供應商之一，同時產品出口到50餘個國家和地區。氣體產品覆蓋普通工業氣體、電子工業用氣體、電光源氣體、超高純氣體、標準氣體、雷射氣體、醫用氣體、食品工業用氣體等十幾個系列共200多個品種，並不斷研發新產品滿足市場需求。生產低溫絕熱氣瓶、汽化器、LNG應急撬等氣體設備，安裝超高純氣體及工業氣體應用配套設備等。為用戶提供領先的氣體應用一體化解決方案。

　　

　　經過多年潛心鑽研，華特氣體獲得的科研成果受到了國家的充分肯定。華特已獲授權專利87項、參與制定28項國家標準，承擔了國家重大科技專項（02專項）中的《高純三氟甲烷的研發與中試》課題、廣東省教育廳產學研結合項目《半導體材料用氟碳系列氣體產品的開發與應用》、廣東省戰略性新興產業區域集聚發展試點重點項目《平板顯示器用特種氣體》等重點科研項目，並於2017年作為唯一的氣體公司入選「中國電子化工材料專業十強」。

　　華特氣體國內首家打破多種氣體制約，國內唯一通過ASML認證。華特氣體對於國際先進水平的持續追趕來自於自身技術水平的不斷突破和產品體系的不斷擴張。近十年來，華特氣體在多個領域率先打破國際壟斷，實現了相關特種氣體的量產。公司成為國內首家打破高純六氟乙烷、高純三氟甲烷、高純八氟丙烷、高純二氧化碳、高純一氧化碳、高純一氧化氮、Ar/F/Ne 混合氣、Kr/Ne 混合氣、Ar/Ne 混合氣、Kr/F/Ne 混合氣等產品進口制約的氣體公司，並實現了近 20 個產品的進口替代，是中國特種氣體國產化的先行者。其中，高純六氟乙烷獲選「第十屆（2015）中國半導體創新產品和技術」、高純三氟甲烷獲選「第十一屆（2016）中國半導體創新產品和技術」，Ar/F/Ne、Kr/Ne、Ar/Ne 和Kr/F/Ne 等 4 種混合氣於 2017 年通過全球最大的光刻機供應商 ASML 公司的產品認證。目前，公司是我國唯一通過 ASML 公司認證的氣體公司，亦是全球僅有的上述 4 個產品全部通過其認證的四家氣體公司之一。

　　

　　ASML 是全球最大的光刻機供應商，公司的光刻氣產品通過其認證，具體表現為 ASML 在其光刻機的使用說明中明確推薦其客戶使用已通過其認證的光刻氣。因此，ASML 的認證對於公司光刻氣產品的銷售產生極大促進作用。

　　

　　華特的產品獲得了下遊相關產業一線知名客戶的廣泛認可。在極大規模集成電路、新型顯示面板等尖端領域由液化空氣集團、林德集團、空氣化工集團、普萊克斯集團、大陽日酸集團、日本昭和電工等國外氣體公司寡頭壟斷的情況下，公司成功實現了對國內 8 寸以上集成電路製造廠商超過 80% 的客戶覆蓋率，解決了中芯國際、華虹宏力、長江存儲、武漢新芯、華潤微電子、臺積電（中國）、和艦科技、士蘭微電子、柔宇科技、京東方等客戶多種氣體材料的進口制約，並進入了英特爾（Intel）、美光科技（Micron）、德州儀器（TI）等全球領先的半導體企業供應鏈體系。在集成電路、新型顯示面板等半導體領域，公司取得了較高的市場認可度。在2018 年公司的多種產品通過中芯國際、華潤微電子、長江存儲認證，並且在手訂單金額有望持續增長。2018年南通建工集團、中芯國際、華潤微電子、長江存儲、晶科能源前五大客戶銷售收入達到9899.27萬元，佔營業收入的比例達到12.11%。

　　

　　

　　4.4.4. 雅克科技

　　主要涉及氣體：刻蝕氣體

　　大基金重點投資；雅克科技股份有限公司是一家致力於工業材料，生產和銷售的深交所中小板上市公司。雅克旗下設有「新材料」，「新能源」和「電子」事業部。並在2017年末得到了大基金的戰略入股支持，2017年10月份，公司發布發行股份購買資產暨關聯交易報告書草案，擬以發行股份的方式，收購成都科美特特種氣體有限公司(以下簡稱科美特)90%股權、江蘇先科半導體新材料有限公司(以下簡稱江蘇先科)84.825%股權，交易總對價為24.67億元。在電子特氣方面，雅克科技的「電子」事業部目前生產和銷售四氟化碳和六氟化硫，這兩種材料可以用於半導體的蝕刻和半導體製造設備的清洗。雅克科技除了目前在售的三氟化碳和六氟化硫以外，還在規劃新增三氟化氮和高純氫氣的產能。

　　UPChemical 是半導體集成電路材料行業中的翹楚。UPChemical 是全球 IC 前驅體的主要供應商，其主要產品國內尚無企業可生產。自 1998 年成立至今，UPChemical 在技術研發方面積累了豐富的經驗及先進技術，培養了一批具備技術攻堅能力的核心技術團隊，且已經在中日美等國申請了多項專利，新一代技術產品儲備豐富。 UPChemical 代表著目前世界 IC 材料領域的先進水平，其產品廣泛應用於 16 納米、21 納米、25 納米等高端製程下 DRAM 以及先進的 3D NANDFlash 的製造工藝，與世界主要晶片廠商如 SK 海力士、三星電子，世界領先的 IC 設備廠商均建立了長期穩定的合作關係。

　　科美特作產品已進入半導體特種氣體供應鏈。科美特精耕高純特種氣體，通過多年來技術上不斷推陳出新，生產規模不斷發展壯大，現已發展成為行業中產品質量一流、生產技術先進的專業生產高純特種氣體生產廠家。科美特現已具備年產六氟化硫 8500 噸和年產 1200 噸電子級四氟化碳的生產能力，年產 3500 噸半導體用電子級三氟化氮項目正在建設中，對高純含氟特氣的製備、提純與充裝等關鍵技術具備的獨到理解，科美特在同行業中技術領先、研發能力突出，具備很強的持續規模化生產及供貨能力。科美特所生產的六氟化硫及四氟化碳產品遠銷日本、韓國、美國、臺灣及印度等多個國家和地區，是國內中國西電、平高電氣、山東泰開等主要電力設備生產商的第一大六氟化硫產品供應商，系全球六氟化硫領先供應商。科美特通過積極研發開拓高附加值的 IC 電子特氣產品線，半導體級四氟化碳已實現量產銷售，六氟化硫達到電子級標準，正在努力開拓市場。2009 年，科美特開始向知名氣體商如林德氣體、昭和電工、關東電化等供應電子特氣，通過其銷售渠道進入終端半導體製造客戶；2016 年，其半導體級四氟化碳成功進入臺積電供應鏈。

　　六氟化硫：2017年底，科美特將進行六氟化硫的技改擴產，隨著技改項目的完成，公司的六氟化硫生產能力將有所提高，以滿足市場對六氟化硫的需求。憑藉多年與各大高純氣體分銷商的合作基礎，科美特積累了豐富的液晶面板及半導體市場的供應經驗，未來 3 年內開始慢慢進入高端市場。2017年，科美特已經開始與全球各大半導體晶圓製造廠接洽並進入相應的供應商稽核程序，致力於開拓高純氣體供應，搶佔日本等國的市場份額。未來幾年，科美特將憑藉規模生產的成本優勢、良好的品牌價值繼續在工業級供應市場中保持穩定的市場份額。

　　四氟化碳：公司現具有年產 1,200 噸的四氟化碳生產能力，隨著技改項目的完成，公司的四氟化碳生產能力將有所提高。 2016 年科美特已經成為全球最大晶圓製成公司臺積電的合格供應商，自 2016 年 4 月至今一直為該公司 14A 廠的唯一供應商。經過一年的穩定供應過程測試，臺積電對科美特四氟化碳產品滿意並要求擴散至其它工廠，計劃 2018 年正式開始供應。另外，科美特目前正在積極開發格芯（GlobalFoundry）、韓國三星電子、聯華電子等半導體客戶，並計劃於 2018 年正式開始供應。目前，我國的半導體工廠的四氟化碳 50%來自於日本，餘下 50%來自各大。

　　三氟化氮：三氟化氮是微電子工業中一種優良的等離子刻蝕氣體，對矽和氮化矽刻蝕，有較高的刻蝕速率和選擇性，而且對表面無汙染，尤其是在厚度小於 1.5um 的集成電路材料的刻蝕中，三氟化氮具有非常優異的刻蝕速率和選擇性，在被刻蝕物表面不留任何殘留物，同時也是非常良好的清洗劑。隨著納米技術的發展和電子工業大規模的發展技術，它的需求量將日益增加。科美特已於 2017 年 8 月在彭州市經濟科技和信息化局完成了六氟化硫、四氟化碳和三氟化氮的擴產技改項目的備案，未來將新增三氟化氮產品。對三氟化氮新產品的生產，公司廠房主體工程已經完工，預計於 2018 年年初開始投入設備，並於 2018 年中開始銷售。

　　銷售單價方面：對六氟化硫及四氟化碳產品的銷售單價，由於各產品上市時間較長，銷售價格經過多年的大幅下降，近年來處於小幅下降的趨勢，但產品原材料氫氟酸的大幅上漲，未來六氟化硫產品價格下降空間已不大，考慮到未來仍存在一定的競爭，預計將繼續小幅下降。對於新產品三氟化氮的銷售單價，參考市場上同類產品的銷售價格及管理層的預計，綜合分析確定 2018 年的銷售單價為 17.15 萬元/噸左右（不含稅），考慮到未來仍存在一定的競爭，預計將繼續小幅下降。

　　

　　

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