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半导体材料系列之二：电子气体，集成电路的血液

核心内容

电子气体是集成电路制造过程中不可或缺的原材料，贯穿整个制造工艺制程，包括沉积、光刻、刻蚀、扩散、退火等关键工序。其纯度与杂质含量直接影响晶圆厂制造技术指标和良率，是半导体行业的“血液”。

电子气体分为电子大宗气体和电子特种气体两大类。其中，电子特种气体在半导体材料中占比仅次于硅片，2021年全球市场规模约45.3亿美元，占电子气体市场的72.5%。预计到2025年，电子特气市场规模将超过60亿美元，电子大宗气体也将超过20亿美元。

主要观点

• 市场规模持续增长：全球电子气体市场在2021年达到62.5亿美元，同比增长7%以上。中国电子特气市场增速高于全球平均，预计2024年市场规模将达230亿元，占全球约60%。
• 海外厂商主导市场：目前全球电子气体市场主要由美国空气化工、德国林德、法国液化空气、日本大阳日酸四家公司占据，合计市占率超过90%。
• 国产厂商加速突破：中国本土厂商如南大光电、金宏气体、华特气体等在技术、产能和市场拓展方面取得显著进展，逐步打破海外垄断，实现进口替代。
• 行业壁垒高：电子气体行业具有较高的技术门槛、客户认证门槛和配套服务要求，国内厂商需持续提升技术能力和服务标准，以获得市场份额。

关键信息

• 电子气体分类：包括电子大宗气体（如氮气、氧气、氩气）和电子特种气体（如硅族气体、卤化物气体、含硼、磷、砷等气体）。
• 气体纯度标准：通常以N表示，6N代表纯度为99.9999%。纳米级集成电路对气体纯度要求更高，需达到5N以上。
• 关键工艺环节应用：
  • 沉积：使用硅烷、TEOS等气体。
  • 光刻：使用氮气、氩气、氪气、氖气等。
  • 刻蚀：使用氟碳化合物、氮气、氯气等。
  • 扩散与掺杂：使用氢气、三氯氧磷、砷烷、磷烷等。
  • 退火：使用高纯氧气、氢气、氩气等。
• 气体生产过程：包括合成、提纯、混合配比、充装、运输等，需满足高洁净度、高密封性与高稳定性要求。
• 市场前景广阔：随着半导体行业持续发展，电子气体需求不断上升，中国厂商在技术突破和产能扩张方面表现积极，未来成长空间大。

配置建议

• 南大光电（300346）：从事高纯电子材料研发、生产和销售，技术积累深厚，产品已达到国际先进水平，2021年营收同比增长65.46%，毛利率稳定增长，建议增持。
• 凯美特气（002549）：综合型气体供应商，拓展电子特气市场，产品已通过多家国际客户认证，建议关注其拓展新空间的潜力。
• 金宏气体（688106）：拥有丰富的产品线，覆盖大宗气体与特种气体，技术实力强，2021年营收同比增长40.05%，建议增持。
• 华特气体（688268）：专注于提供气体一体化解决方案，产品已通过ASML和GIGAPHOTON认证，客户覆盖率高，建议关注。

风险提示

• 下游市场需求不及预期
• 新产品、新业务导入进度不及预期
• 扩产进度不及预期

总结

电子气体作为集成电路制造的关键材料，其市场前景广阔，且国内厂商正加速实现国产替代。随着半导体行业的发展，电子气体需求将持续上升，预计到2025年，全球市场规模将超过80亿美元。中国本土厂商在技术突破、产能扩张和客户拓展方面表现突出，有望在未来几年内进一步提升市场份额。建议关注南大光电、金宏气体等具备较强技术实力和市场拓展能力的公司，以把握行业增长机遇。