一、电子特气应用
在电子半导体领域中,电子特种气体(电子特气),是大规模集成电路、平面显示器件、化合物半导体器件、太阳能电池、光纤等电子工业生产中不可或缺的基础和支撑性材料之一。电子特气在工业气体中属于附加值较高的品种,与传统工业气体的区别在于纯度更高(如高纯气体)或者具有特殊用途(如参与化学反应)。
电子特种气体涉及集成电路、面板、光伏和光纤制造的多个环节,是制造过程中的关键材料,其质量直接影响电子器件的良率和性能。目前,应用于半导体产业的各个环节的特种气体有110余种,常用的有20-30种。
电子气体在多个集成电路制造环节具有重要作用,尤其在半导体薄膜沉积环节发挥不可取代的作用,是形成薄膜的主要原材料之一。
电子特气在集成电路领域的应用情况
资料来源:公开资料整理
液晶显示器分类种类众多,其中TFT-LCD的反应时间快、成像质量高、且成本逐渐降低,是目前应用最广泛的LCD技术。TFT-LCD面板的制造过程可分为三大阶段:前段阵列工(Array)、中段成盒工序(Cell)以及后段模块组装工序(Module)。电子特气主要应用于前段阵列工序的成膜和干刻阶段,经过多次成膜工艺分别在基板上沉积SiNx非金属膜以及栅极、源极、漏极和ITO等金属膜。
LED主要生产流程包括:外延片生长、芯片加工以及封装应用,电子特气主要应用于外延片生长和芯片加工。(LED是发光二极管的简称,是一种新型的半导体固体发光器件,具有发光率高、光线质量好、能耗低、安全环保等优点,是新一代照明光源及绿色光源)。
太阳能电池是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片,由于太阳能是可再生的清洁能源,太阳能电池具有广阔的发展前景,电池片是太阳能电池的核心组件。电子特气在太阳能电池片的多项生产环节中发挥重要作用,包括扩散、刻蚀、沉积等工序。
电子特气在其余领域的应用情况
资料来源:公开资料整理
二、中国电子特气市场现状
随着全球半导体产业链向国内转移,国内电子气体市场增速明显,远高于全球增速。近年来国内半导体市场发展迅速,相关下游领域的快速发展将带动未来特种气体的增量需求。2019年我国电子特气行业市场规模约为140.2亿元,2020年电子特气市场规模达到173.6亿元,同比增速达23.8%,其中集成电路及器件领域占比44.2%;面板领域占比34.7%;太阳能及LED等领域占比21.1%。
2013-2020年中国电子特气行业市场规模
资料来源:公开资料整理
2020年中国电子特气应用市场结构
资料来源:公开资料整理
相关报告:华经产业研究院发布的《2021-2026年中国电子特气市场竞争策略及行业投资潜力预测报告》
三、电子特气竞争格局
电子特气起源于欧美,企业具有生产历史悠久、品种齐全、生产基地遍及世界各地的特点。从全球电子特气市场占比来看,美国空气化工、法国液化空气、日本大阳日酸、德国林德集团等海外巨头占据全球市场91%的份额,市场高度集中,形成了寡头垄断的格局。
全球电子特气市场竞争格局
资料来源:公开资料整理
从中国的电子特气市场占比来看,外资四大巨头也牢牢控制了88%的市场份额,国内气体公司只占了12%左右,半导体领域电子特气国产化率不足15%,国产替代需求强烈。从产品种类上看,据中国工业气体工业协会统计,目前集成电路生产用的电子特气,我国仅能生产约20%的品种,其余均依赖进口。进口电子气体价格昂贵、运输不便,使得电子特气国产替代需求强烈、空间广阔。
国内电子特气市场竞争格局
资料来源:公开资料整理
四、电子特气行业壁垒
电子特气应用广泛,对技术要求很高,对于气源及其供应系统有着苛刻的要求,属于典型的技术密集型行业,其最难的行业壁垒体现在两大层次:1.技术壁垒;2.资质壁垒。其余行业壁垒主要为客户认证壁垒、市场服务壁垒、人才壁垒、资金壁垒等。
气体纯化和气体精度是气体制造的两个主要技术壁垒。在气体纯化方面,芯片加工过程中,电子气体纯度往往要求5N以上级别,随着技术的进步,电子气体经常需要达到6N级甚至更高的纯度,气体纯度每提高一个层次对纯化技术就提出了更高的要求,技术难度也将显著上升。混合气而言,配比的精度是核心参数,随着产品组分的增加、配制精度的上升,常要求体供应商能够对多种ppm(10-6)乃至ppb(10-9)级浓度的气体组分进行精细操作,其配制过程的难度与复杂程度也显著增大。
资质壁垒:国家对电子特气企业管理严格,必须依照《安全生产法》和《危险化学品经营许可证管理办法》等办法。生产食品级、医用级等气体的企业还需具备食品及药品等生产资质,形成了一定的资质壁垒。
电子特气行业壁垒分析
资料来源:公开资料整理
华经产业研究院对中国电子特气行业的发展现状、产业链发展格局及市场供需形势进行了具体分析,并从行业的政策环境、经济环境、社会环境及技术环境等方面分析行业面临的机遇及挑战。还重点分析了重点企业的经营现状及发展格局,并对未来几年行业的发展趋向进行了专业的预判。为企业、科研、投资机构等单位了解行业最新发展动态及竞争格局,把握行业未来发展方向提供了专业的指导和建议。更多详细内容,请关注华经产业研究院研究出版的《2021-2026年中国电子特气行业市场供需格局及行业前景展望报告》。