在此前两篇 章中,我们就电子特气在半导体、显示面板、太阳能电池等电子工业领域的作用做了介绍,并就其需求前景做了分析和测算,预期2020年我国半导体市场电子特气市场规模将超过150亿元。
那么,当前我国电子特气领域呈现什么样的竞争格局?国内企业实际分得的蛋糕有多大?未来产业发展出路在哪里?谁又将成为国产化道路上的扛大旗者?
电子特气最早于上世纪80年代中期导入我国市场,之后经过多年发展,我国在三氟化氮、六氟化硫、磷烷、砷烷等部分特气品种上已经取得突破,但研发实力与世界领先水平还有不少的差距,主要表现在高纯原料气的分析检测技术、容器处理和储运技术等方面。
为此,我国多部门相继出台多部电子特气产业相关政策,如“十二五”期间发布并实施的“02专项”、《“十三五”国家战略新兴产业发展规划》、《新材料产业指南》等。
这些 件均明确提及并部署了工业气体产业的发展,旨在推动包括特种气体在内的关键材料国产化。政策的实施有力地推动了我国电子特气产业的发展,缩小了与世界先进水平的差距。
那么,相比其它国家相关企业,我国电子特气产业在实现国产化进程中,都具有哪些优势呢?
据不完全统计,现有电子特气种类达260余种,其中在半导体硅片制造、氧化、光刻、气相沉积、蚀刻、离子注入等工艺环节中,需要的特气种类超过80种。因我国具备完备的工业制造门类,在电子特气制造领域更容易形成技术突破。
同时,我国已成为全球最大的半导体、显示面板产业转移目的地,是电子特气最大的需求国,在本地化配套趋势下,国内企业凭借细化产品线的深厚积累、快速响应能力以及价格上的优势,有望不断提升市场份额,加速进口替代。而这是其它国家企业所不具备的。
具体就半导体电子特气来说,我国哪些种类已经具有配套能力?弱项体现在哪里呢?
我们以8寸晶圆厂为例,在晶圆制造环节所涉及到的电子特气主要包括NF3(三氟化氮)、C2F6(六氟乙烷)、SiH4(甲硅烷)、NH3(氨气)、N2(氮气)、HCl(氯化氢)、N2O(一氧化二氮)等品种。
目前国内在高纯硅烷、高纯氨、高纯笑气、氖气、高纯CL2、高纯砷烷和高纯锗烷等,均获得突破。截至2019年,半导体制程过程中用到的83种电子气体,其中有35%已经实现本土化,包括三氟化氮、六氟化硫、磷烷、砷烷、光刻混合气等品种。还有35%正在本土化,30%还未进行本土化。
虽然说,由于大部分本土电子特气的生产和供应商规模较小,无法为用户提供全方位的服务,所以本土产品在国内市场份额占比只有约15%,同时,有部分种类特气品质不高,仅在显示面板、LED等领域替代率高,较难进入半导体领域。
但,可喜的是,我国本土企业已经在电子特气领域形成差异化竞争,各企业具有各自的核心产品品类,下游的客户也各有侧重,有的主要面向半导体晶圆厂,有的面向LED企业,有的则直接对接国际气体巨头。
就目前来看,华特气体、南大光电、雅克科技、昊华科技等企业走在行业前列。其中华特气体、南大光电、昊华科技都参与了02专项电子特气课题,雅克科技则在17年被大基金投资55个亿,成为公司第三大股东。
华特气体
公司是国内特气产品种类最多、服务客户范围最广、业务结构最集中的稀缺特气标的,其特气种类多达230余种,已经实现近20个特气产品的进口替代。
目前公司产品覆盖半导体制造全流程,营收中超60%均应用于半导体制造,客户覆盖国内中芯国际、长江存储等领先半导体企业,且为首家打入ASML、台积电供应链的国内特气企业。
此外,公司募投项目专注于高纯硒化氢、锗烷、磷烷等高端半导体电子特气产品,项目预计在2021年投产,投产后有望助力公司突破产能瓶颈,大幅提升公司业绩。
南大光电
公司为全球MO源领导供应商之一,其控股子公司全椒南大光电已完成高纯磷烷、砷烷产品的研发和产线建设,并顺利将产品导入LED行业,取得较好的销售收入。
去年11月,公司采用现金收购及增资方式取得山东飞源气体有限公司58.0%股权。
飞源气体具备生产1000吨NF3的年产能和2000吨SF6的年产能,已经完成多种关键含氟电子材料的产业化准备。此次战略合作,将有利于南大光电做大做强含氟电子特气业务。
雅克科技
公司为国内含氟气体龙头,2018年完成了对成都科美特的股权收购,进入半导体刻蚀气体领域。公司下游客户包括SK海力士、三星电子、台积电、中芯国际、长江存储等全球知名半导体厂商。
科美特现已具备年产六氟化硫8500吨和年产1200吨电子级四氟化碳的生产能力,年产3500吨半导体用电子级三氟化氮项目正在建设中。此外,公司计划将六氟化硫的设计年产能增加至13000吨,四氟化碳的计划年产能增加至2700吨。
昊华科技
公司为国内高端氟材料及电子特气领军者,曾是“两弹一星”的研发平台,公司旗下黎明院、光明院主营电子特气。
黎明院的前身是原化工部直属的科研院所,是为了“两弹一星”任务,以化学推进剂及原材料研制为主业发展起来的综合性研究开发机构。2002年黎明院就开始高纯六氟化硫的研制工作。目前,电子级三氟化氮、六氟化硫产能规模国内领先,其中六氟化硫产品纯度已达到5N级。
光明院前身最早可追溯至化学工业部大连化工研究所,后经国有化工科研院所管理体制的多次变化,转制成为全民所有制企业。早在2010年,由光明化工院自主研发的超纯氨产品及配套技术已大规模用于航空航天、太阳能等领域。
目前,其高纯硒化氢、硫化氢可用于半导体集成电路制造,绿色四氧化二氮主要用于航天卫星推进剂。
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