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本文援引于报告《2020年中国电子特气行业概览》，首发于头豹科技创新网（www.leadleo.com）。
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中国电子特气行业高速发展，已孕育出多家细分领域龙头企业。2019年科创板的正式开板，为中国电子特气企业打开资本市场的新窗口：
（1）2019年12月28日，华特气体在科创板上市。华特气体是中国首家获得全球光刻设备龙头企业ASML认证的企业，为中国光刻气领域的龙头企业；
（2）2019年12月13日，超纯氨领域龙头企业金宏气体申报上会，拟在科创板上市；
除华特气体与金宏气体，中国还孕育了一批规模大、实力强的企业，如在新三板挂牌的硅烷科技，2019年上半年收入高达2.1亿元，特气业务贡献1.6亿元，收入规模已达上市的门槛。硅烷科技生产的硅烷纯度高达8N，远超市场平均水平，为中国硅烷的龙头企业。从投资者角度分析，中国电子特气行业正处于高速发展阶段，大批优秀非上市标的如绿菱气体、艾佩科等正需借助资本市场的力量进行扩张，由此可见，中国电子特气行业为投资好赛道。
电子特气的定义及分类
电子特种气体（简称“电子特气”）是生产集成电路以及显示面板等器件所需的重要原材料，主要应用于薄膜、刻蚀、掺杂、气相沉积等工艺中。电子特气决定了集成电路的性能、集成度及成品率。集成电路生产工艺对电子特气纯度要求高，特定杂质超标将导致集成电路功能的严重缺陷，而不合格气体的扩散，可能会导致整个生产线被污染甚至全面瘫痪。
按气体特性分类，电子特气可分为易燃性气体、低压性气体、毒气气体、腐蚀性气体、窒息性气体以及自燃性气体。
根据电子特气的不同用途，电子特气可分为掺杂用气、外延晶体生长气，离子注入气、发光二级管用气、刻蚀用气及化学气相沉积气。
电子特气为重要的半导体材料
Ø 集成电路制造流程复杂，电子特气为多个制造工艺的重要材料
集成电路制造工艺流程复杂，完整的流程包括氧化、光刻、刻蚀、离子注入、外延沉积、抛光，其中电子特气在外延沉积、刻蚀、离子注入步骤中为主要材料，其他步骤中电子特气为辅助材料。2018年电子特气占全球半导体材料市场销售额的13%，是在半导体材料中销售占比仅次于硅片的第二大材料领域。
Ø 电子特气为重要的外延、刻蚀及掺杂气体
（1）外延沉积
外延沉积的主要方法包括化学气相沉积法（CVD）和物理气相沉积法（PVD），其中化学气相沉积法需用到大量的电子特气。在衬底上通过化学气相沉积法生长一层或多层外延需用到外延气体，常用的硅外延气体包括SiH2Cl2、SiCl4和SiH4等。外延层是衬底的保护层，可阻止有害杂质进入衬底，主流外延包括外延硅淀积、氧化硅膜淀积、氮化硅膜淀积、非晶硅膜淀积等。
（2）刻蚀
刻蚀是采用湿法刻蚀和干法刻蚀，有选择地从硅片表面去除不需要的材料的过程，实现涂胶的硅片上精准的复制掩膜图形的目的。湿法刻蚀利用湿电子化学品通过化学反应进行刻蚀。干法化学刻蚀使用气态的化学刻蚀剂与硅片上的材料发生反应，以刻蚀掉需去除的部分材料并形成可挥发性的反应生成物，然后将其抽离反应腔。干法刻蚀优势明显，主要优势包括化学品使用和处理费用低、刻蚀速率高、均匀性好、良率高等。3μm制程后的工艺大多采用干法刻蚀，湿法刻蚀仅用于某些特殊材料层的去除和残留物的清洗。硅片的化学刻蚀剂主要为氟基气体，包括四氟化碳、六氟化硫、三氟化氮等。对氮化硅的刻蚀常用的气体是四氟化碳，并与高纯氧气与高纯氮气混合使用。
（3）掺杂（离子注入）
硅本身的导电性能差，只有当硅中加入少量杂质，使其结构和导电率发生改变，硅才可成为具有导电性质的半导体，在硅中加入少量杂质过程称为掺杂。掺杂过程中每一次掺杂对杂质的浓度和深度都有特定的要求。掺杂工艺需用到高纯度电子特气为硅基提供硼、磷等离子，主要包括砷烷、磷烷、三氟化磷、五氟化磷、三氟化砷、五氟化砷、三氟化硼、乙硼烷等。通常将掺杂气体与运载气体（如氩气和氮气）在源柜中混合，通过气流连续注入扩散炉内并环绕硅基四周，在硅金表面沉积上掺杂剂，进而与硅反应生成杂质离子，最后通过电场加速杂质使离子注入到硅片的晶格结构中。
中国电子特气行业市场将持续高速增长
2019年中国电子特气行业市场规模高达160.9亿元。在政策的扶持下，高新技术产业保持高速增长。电子特气作为高新技术产业之一，亦享受政策的红利，同时电子特气为集成电路、显示面板及发光二级管的重要原材料，下游行业的高速发展加大下游企业对电子特气的需求。在政策利好与需求升级的双轮驱动下，中国电子特气市场将持续高速增长。
技术升级驱动电子特气行业高速增长
电子气体的纯度影响电子器件的可靠性和良率，因此客户会严格筛选电子特气供应商。显示面板厂商对气体供应商产品的认证周期通常在1-2年，集成电路厂商的气体公司的认证周期更长，通常在2-3年。在2014年前，中国本土电子特气企业生产的电子特气发生多次质量事故问题，极大影响芯片制造商对本土电子特气厂商的信任度，导致芯片制造商更愿意进口高纯度气体。
随着中国电子特气企业的技术持续升级、产品质量逐渐提高，市场对中国本土电子特气的认可度提升，中国电子特气依赖进口的局面也逐渐被打破。华特股份生产的光刻气（Ar/F/Ne、Kr/Ne、Ar/Ne和Kr/F/Ne）于2017年通过全球最大的光刻机供应商ASML公司的产品认证。目前，华特股份是中国唯一通过ASML公司认证的气体公司，亦是全球仅有的上述4个产品全部通过其认证的四家气体公司之一。华特股份通过ASML公司的认证奠定了华特股份在电子特气市场上的地位。市场认可度高的企业会吸引更多的优质客户，形成正循环。华特股份在2019年的招股书中透露当前华特股份已实现对中国8寸以上集成电路厂商超过80%的覆盖率，并进入英特尔、美光科技、德州仪器、海力士等全球领先的半导体企业供应链体系。除光刻气，多种重要电子特气进口垄断被逐一打破，如超纯氨、三氟化氮、一氧化二氮等，其中部分气体质量已达到国际一流水平，例如金宏气体可量产7N级的高纯度氨气，硅烷科技可量产8N级的硅烷。
深度见解
电子特气为集成电路产业的最上游，为集成电路制造的重要材料。当前，中国电子特气市场85%的市场份额被国际巨头企业把控，电子特气国产化率亟待提升。受益于集成电路产业的高速发展，中国电子特气行业发行迅速，预计2019-2024年维持20%左右的增速。中国电子特气企业当前需加强研发，提升产品的覆盖率及气体的纯度。此外，电子特气企业将云计算及物联网技术应用在内部管理系统已成为一种趋势。电子特气行业中实力较强的企业如华特股份以及金宏气体等均开始投资智能运营平台，高效协同的信息化平台极大提高企业的运营效率。
