电子气体为电子制造业中不可或缺的关键材料
思瀚产业研究院    2024-07-04

电子气体可分为大宗气和特种气

电子气体包括大宗电子气体和电子特种气体，是集成电路、显示面板、半导体照明、光伏等行业生产制造过程中不可或缺的关键性材料。同时它也是集成电路制造的第二大制造材料。据半导体行业协会以及前瞻产业研究院统计，电子气体在半导体制造材料占比仅次于硅片，占晶圆制造成本的14%。

电子大宗气体和电子特种气体在电子半导体领域的用量可通过在成本的占比看出。在集成电路制造、半导体显示等生产环节更多、生产要求更严苛、制程更先进的细分领域，电子大宗气体占全部气体成本的比例更高。集成电路制造领域电子大宗气体占比 55%，而在半导体显示领域电子大宗气体占比更是高达65%。

电子特种气体主要应用于光刻、刻蚀、成膜、清洗、掺杂、沉积等工艺环节，主要分为三氟化氮等清洗气体、六氟化钨等金属气相沉积气体等。

在半导体制备过程中，电子特气供应主要有现场供气、储槽供气、瓶装供气三种模式，现阶段中国半导体制备过程主要使用现场供气和储槽供气两种，未来随着半导体制备集约化程度提升，现场供气将成为行业制备供应的最主要供应模式。

集成电路为气体下游最大应用。从全球来看，电子特种气体应用于集成电路行业的需求占市场总需求的 71%，应用于显示面板行业的需求占市场总需求的18%；从我国来看，电子特种气体应用于集成电路行业的需求占市场总需求的42%，应用于显示面板行业的需求占市场总需求的 37%。

国产化亟需快速推进

预计 2025 年全球电特种气体市场规模将超 60 亿美元。据TECHCET统计，全球电子特种气体的市场规模 2017 年约为 36.91 亿美元，2021 年进一步增长至45.38亿美元，2017 年至 2021 年复合增长率为 5.30%，预计2025 年市场容量将超过60亿美元，2021 年-2025 年复合增长率预计达到 7.33%。2021 年，全球电子气体的市场规模约为 62.51 亿美元，其中电子特种气体占72.60%，电子大宗气体占 27.40%。

海外企业近乎垄断，国产进程亟需加速。全球电子气体主要生产企业林德等前十大企业，共占据全球电子气体 90%以上市场份额。其中，林德、液化空气、大阳日酸和空气化工 4 大国际巨头市场份额超过 70%。据智研资讯统计，2018-2020年我国电子特气国产化率由 9%连年增长至 14%，3 年增长了5 个百分点。随着电子特气国产趋势持续深入，预计 2025 年我国电子特气国产化率将达到25%。

下游晶圆扩产热潮有望带动气体需求快速攀升

2024 年全球晶圆产能预计同比增长 6.4%。据SEMI 统计，全球半导体每月晶圆（WPM）产能在 2023 年增长 5.5%至 2960 万片后，预计2024 年将增长6.4%，2024年的增长将由前沿逻辑和代工、包括生成式人工智能和高性能计算（HPC）在内的应用的产能增长以及芯片终端需求的复苏推动。

2024 年将新增 42 个晶圆厂项目。此外，《世界晶圆厂预测报告》显示，从2022年至 2024 年，全球半导体行业计划开始运营 82 个新的晶圆厂，其中包括2023年的11 个项目和 2024 年的 42 个项目，晶圆尺寸从 300mm 到100mm不等。中国引领扩产热潮。

在政府资金和其他激励措施的推动下，预计中国将增加其在全球半导体产能中的份额。预计中国芯片制造商将在2024 年开始运营18个项目，2023 年产能同比增长 12%，达到每月 760 万片晶圆，2024 年产能同比增加13%，达到每月 860 万片晶圆。

展望 2025 年，据 SEMI 统计，为了跟上芯片需求持续增长的步伐，全球半导体制造产能预计将在 2025 年实现 7%的增长，达到每月晶圆产能3370 万片（wpm, wafersper month）的历史新高（以 8 英寸当量计算）。我们认为在下游晶圆厂步入新一轮的扩产热潮之际，对于材料的需求将随之快速增长，国内企业应当牢牢把握当前机遇，以期弯道超车。