电子特气各领域需求情况如何？

电子特气主要用于集成电路、显示面板等领域，市场规模持续增长。

电子特气需求主要来源于集成电路、显示面板等领域。根据中船特气招股说明 书，全球电子特气消费结构中，集成电路、显示面板、光伏与 LED 分别占比 71%、 18%、3%、8%。相较于全球，国内电子特气下游应用中，显示面板领域占比较高， 达到 37%，此外集成电路、光伏、LED 也分别占比 42%、13%、8%。

全球及国内电子特气市场规模持续增长。伴随集成电路及显示面板等下游应用 领域的稳步发展，电子特气作为其生产过程中的重要耗材之一，其市场规模也在持 续增长。根据 TECHCET 数据，2017-2021 年间全球电子特气市场规模由 36.91 亿美 元增长至 45.38 亿美元，CAGR 达到 5.30%，同时预计到 2025 年达到 60.23 亿美元， 2022-2025 年 CAGR 达到 6.39%。国内方面，根据观研天下数据，2016-2021 年间国 内电子特气市场规模由 98 亿元逐步提升至 167 亿元，CAGR 达到 11.25%，同时预计 到 2024 年达到 230 亿元，2022-2024 年 CAGR 达到 10.31%。

电子特气种类众多，单一产品市场规模相对较小。根据 Linx Consulting 数据， 2021 年全球电子特种气体市场规模为 44.23 亿美元（此处与上文 TECHCET 的数据 略有不同，或因统计口径问题），其中三氟化氮（NF3）、六氟化钨（WF6）等全球市 场规模排名前十的电子特气合计达到 25.37 亿美元，占市场总规模的 58%。

电子特气为晶圆制造过程中的第二大耗材，占比达到 13%，仅次于硅片。在集 成电路领域，电子特气主要应用于前端晶圆制造中的清洗、沉积、氧化成膜、光刻、 刻蚀、掺杂等诸多工艺流程，几乎渗透到生产过程中的每一个环节，对产品的性能、 成品率、集成度等方面均具有重要影响。根据观研天下数据，电子特气在集成电路领域中刻蚀用气占比 36%，掺杂用气占比 34%，外延沉积、光刻及其他用气合计占 比 30%。同时根据 SEMI 数据，在晶圆制造材料中，硅片成本占比最大，达到 35%， 此外电子特气作为第二大耗材，占比也达到 13%，仅次于硅片。

具体来看，电子特气在集成电路领域主要应用于沉积、光刻、刻蚀、掺杂、退 火、反应室清洁等六大工艺，同时在不同工艺中，使用的气体种类也有所区别： （1）沉积：沉积是制造导体、半导体和绝缘体等电子器件内部材料的生产工艺。 通常，将两种或多种气相反应物导入反应室内，此时衬底也被加热至有利于进行反 应所需的高温，这样就可以直接在衬底表面发生化学反应来生成薄膜产品，以此满 足某些特定的性能。 （2）光刻：光刻是指通过匀胶、曝光、显影等一系列步骤将晶圆表面薄膜特定 部分除去的工艺。光刻的目标是根据电路设计的要求，生成尺寸精确的特征图形， 并且在晶圆表面的位置正确且与其它部件的关联正确。常用于图像光刻的光源是以 气相激光为基础，采用少量的氟气、氯气、氯化氢、氩气以及混合大量氖气为平衡 气的氙气。

（3）刻蚀：刻蚀是指采用化学或物理方法，有选择性地从硅片表面去除多余材 料的工艺，且通常在光刻之后来永久固定光刻工艺中形成的图样和形状。从分类来 看，刻蚀包括湿法刻蚀和干法刻蚀。其中，湿法刻蚀为化学反应过程，其利用溶液 与预刻蚀材料之间的化学反应来去除未被掩蔽膜材料掩蔽的部分而达到刻蚀目的。 干法刻蚀则是利用气态中产生的等离子体，通过经光刻而开出的掩蔽层窗口，与暴 露于等离子体中的硅片进行物理或化学反应，以此刻蚀掉硅片上暴露的表面材料。 （4）掺杂：掺杂是指将某些杂质掺入本征半导体材料内，旨在改善半导材料的 导电率。要加入掺杂原子，可通过气体在表面发生反应，并渗入经过加热处理的衬 底中，或通过等离子体激活方法。

（5）退火：退火是指将半导体材料在一定的温度下加热一段时间，然后缓慢冷 却的过程。退火过程中，半导体材料的晶格结构发生改变、缺陷被修复、杂质被扩 散，从而改善了半导体材料的电学性能和结构性能。通常，氧气或氢气在高压和高 温条件下用于已有材料层发生反应，以在表面上形成新的氧化或氢化层。在其他应 用中，会对具有更多薄膜层的衬底进行加热和冷却处理，这样最顶层薄膜就能够形 成结晶相。 （6）反应室清洁：反应室清洁是保持反应腔处于工作状态的一个重要工艺。过 多的化学反应物和产物不仅会沉积在衬底上，而且还会沉积在反应腔腔壁以及反应 腔内其他设备之上。而卤化物气体可通过等离子体激活，与多余材料发生反应，从 而去除多余材料。

半导体行业周期底部将至，中长期成长性仍值得期待。2022Q2 以来，受终端需 求疲软及库存调整等因素影响，半导体行业景气度持续下滑。根据 IDC 数据，2023 年全球半导体行业市场规模预计将同比下降 5.3%。但是分季度来看，IDC 预计 2023H1 或是半导体行业景气低点，2023H2 开始半导体行业景气度有望逐季改善。 同时，从中长期来看，IDC 预计 2021-2025 年全球半导体行业市场规模将由 5840 亿 美元提升至 7260 亿美元，CAGR 达到 4.5%。

AI 产业快速发展，或贡献重要增量。从产业链来看，AI 产业链主要分为三层： 基础层、技术层与应用层。其中，基础层为 AI 产业的基础，为其提供数据及算力支 撑，主要包括研发硬件及软件，如传感器、AI 芯片、数据资源、云计算平台等。技 术层是人工智能产业的核心，强调关键技术的研究，包括深度学习框架、算法模型开发等。应用层是 AI 产业的延伸，负责实体产业应用，提供行业解决方案服务、硬 件产品和软件产品。未来伴随 AI 产业的不断发展，相应的算力芯片、存储芯片等芯 片需求有望快速增长，这或将为电子特气需求贡献重要增量。

显示面板所用的电子特气以三氟化氮与硅烷为主，二者分别占比 50%、24%。 根据林德集团数据，显示面板使用的电子气体包括电子特种气体与电子大宗气体。 其中，电子特气包括三氟化氮、硅烷、六氟化硫、氨气以及磷化氢混合物，合计占 显示面板制造所用气体的 52%，而电子大宗气体则主要包括氮气、氢气、氦气、氧 气、二氧化碳以及氩气，合计占显示面板制造所用气体的 48%。

从技术来看，平板显示的主流技术包括 TFT-LCD 与 AMOLED。按照发光方式 的不同，平板显示技术可以分为自发光与非自发光，其中自发光又可以分为 OLED 与等离子技术，而非自发光则主要为液晶显示技术（LCD）。目前 TFT-LCD 面板依 靠其工作电压低、功耗小、分辨率高、抗干扰性好、应用范围广等诸多优点，成为 显示面板产业的主流产品，广泛应于笔记本电脑、桌面显示器、电视、移动通信设 备等领域。同时，伴随生产工艺的不断进步以及生产成本的逐步下降，AMOLED 技 术也开始在手机、可穿戴设备等小尺寸领域逐步推广。

相较于 TFT-LCD，生产 AMOLED 使用的电子气体种类更多、用量更大，主要 原因在于：

薄膜晶体管（TFT）是 TFT-LCD 与 AMOLED 的重要部件。在 LCD 领域， TFT 可以调节每个子像素（红绿蓝）的电压，以调整液晶分子的扭曲程度， 从而控制子像素的亮度。AMOLED 全称为“主动矩阵有机发光二极体”， 屏幕上的每一个像素既能完成显示色彩的功能，还具有自发光的特性，同 时每个像素点也均由 TFT 来控制。在生产中，制作 TFT 基板的过程和制造 芯片的过程非常相似，区别在于一个在硅片上制造，一个在玻璃上制造。

进一步来看，薄膜晶体管（TFT）的制造材料主要分为非晶硅（a-Si）、低 温多晶硅（LTPS）和金属氧化物（MO）。根据林德集团数据，相较于 a-Si 晶体管显示屏，生产 LTPS 单位玻璃面积气体消耗量将增加 25%、生产 MO 增加约 50%。一般而言，在 TFT-LCD 领域，a-Si 晶体管多用于低分辨率显 示屏和电视机，高分辨率显示屏则采用 LTPS 晶体管（但由于成本较高、 可扩展性受限，一般用于中小型显示屏）。而在 AMOLED 领域，LTPS 与 MO 晶体管为主流方向，其中 MO 晶体管适合大尺寸 OLED、LTPS 晶体管 适合小尺寸 OLED。

出货面积提升与产品结构升级共振，助力电子特气需求增长。根据 Omdia 数据， 2021 年全球显示面板出货面积合计 2.6 亿平方米，预计 2028 年将达到 3.18 亿平方米， 2021-2028 年 CAGR 达到 2.92%。同时，分类型来看，2021 年 AMOLED 面板出货面 积约 1421 万平方米，占比 5%，预计 2028 年将达到 2878 万平方米，占比提升至 9%， 2021-2028 年 CAGR 达到 10.61%。展望未来，伴随显示面板出货面积的逐步提升以 及 AMOLED 渗透率的持续提高，电子特气需求有望继续维持稳步增长。

光伏新增装机规模持续扩张，有望进一步拉动电子特气需求。根据 CPIA 与国 家能源局数据，2022 年全球及国内光伏新增装机规模分别达到 230GW、87.4GW， 分别同比增长 35.3%、59.3%。同时 CPIA 预计，2023 年全球光伏新增装机量将达到 280-330GW，其中国内光伏新增装机量将达到 95-120GW。未来伴随上游原材料硅料 价格的逐步下降，光伏终端需求有望加速释放，上游电子特气或将随之充分受益。