正帆科技各项业务布局有何表现？

国内设备模块化采购趋势带来 Gas Box 增量市场，公司 产品在国内龙头设备端持续放量。

Gas Box（气柜）主要用于半导体干法工艺设备，用于气体传输、分配和混合。 Gas Box 是一种在半导体工艺设备侧的模组化气体供应系统，是半导体刻蚀、薄 膜沉积、离子注入等干法工艺设备中重要的通用子系统，由手动及气动截止阀、 逆止阀、质量流量控制器、压力调节控制器、高精密过滤器，以及垫片和镀银螺 帽/螺丝等组件组成，用于在封闭的空间内整合多种工艺气体，将特定气体按照 指定流量供应到反应腔，并根据具体的工艺需求对气体进行精确的传输、分配和 混合，同时还要防止各种毒性、可燃性气体的泄露。 根据连接方式不同，Gas Box 分为 VCR 型和 IGS 型。根据 MTL 公司的介绍， Gas Box 根据连接方式不同，主要有 VCR 型(真空连接径向密封，Vacuum Coupling Retainer)和 IGS 型（模块化气体系统，Integrated Gas System）。1） VCR 型：VCR 型 Gas Box 具有优异的密封性能、高洁净度、兼容各种特气、供 应链成熟、零部件可替代性强等功能和特点，以其高精度、高洁净度的特点和优 异的密封性能广泛用于半导体及相关行业并成为工艺设备的标准配置；2）IGS 型：IGS 型 Gas Box 独特的高集成度设计更能满足洁净度、易于维护、小型化 的要求，广泛用于半导体行业高端制程，但 IGS 的产品种类繁多，设计灵活多变， 不同的设计思路决定不同功能和成本，对设计工程师是巨大挑战。

Gas Box 大约分别占刻蚀设备和薄膜设备价值量的 9%和 5%，2023 年国内市 场空间预计 50-100 亿元。1）刻蚀设备：根据中微公司招股书，2018 年气体输 送系统类零部件采购成本占原材料总成本的 17%，2018 年中微公司刻蚀设备毛 利率为 48%，因此测算气体输送类（Gas Box、气体管路等）占刻蚀设备价值量 约为 9%；2）薄膜沉积设备：根据拓荆科技招股书，2021 年气体输送系统类零 部件采购成本占原材料总成本的 8%，2021 年拓荆科技毛利率为 44%，据此测 算气体输送类零部件占薄膜设备价值量约 4.5%。根据 Gartner，2023 年全球半 导体设备销售额大约千亿美金，刻蚀和薄膜沉积设备大约占比 45%，假设按照国 内占比 25%，Gas Box 价值量占设备比例 5-10%测算，同时考虑到离子注入、 干法去胶等其他干法设备对 Gas Box 的需求，国内 Gas Box 市场空间有望在 50-100 亿人民币之间。

Gas Box 技术壁垒较高，国产化率预计不足 10%。半导体设备厂商的关键零部 件、机械模块、气体模块等基本均交给专业第三方制造，国内外厂商区别在于海 外如 AMAT、LAM 等设备厂商具备模块 IP、设计、验证能力等，模块采购采用 ODM 模式，国内设备厂商设计能力较弱，更多采用 OEM 模式。Gas Box 技术壁垒较高，体现在模块需要进入到设备内部，模组厂商需要和客户一起设计内部 气路，内部气路对模组可靠性要求较高，且后续维修困难，同时 Gas Box 也对 焊接等装配技术和装配后的测试能力提出一定要求。当前国内外设备厂商以采购 UCT、VAT 的 Gas Box 为主，国内厂商主要为正帆科技、富创精密等，结合国 内市场空间和厂商气柜模组收入体量估算，目前Gas Box国产化率预计不足10%。 国内设备商模块化采购带来模组市场持续增长，Gas Box 等国产化率有望快速 提升。国内设备厂商此前几年内主要围绕整机进行设计，模块化设计能力较弱， 主要以采购零部件为主，气柜等专用模组采购较少；伴随着国内设备厂商模块化 设计能力提升，模块化采购比例有望持续提升，气柜模组等市场预计将释放出巨 大增量，国产化率亦有望快速提升。 正帆科技基于高纯介质供应系统开展 Gas Box 业务，订单充沛未来将持续放量。 区别于高纯介质供应系统位于设备外部，Gas Box 进入干法设备内部进行气体传 输、分配等，二者具有一定技术共通性。正帆科技基于此前高纯介质供应系统的 技术积累，在 2021 年 5 月成立子公司鸿舸半导体，当前控股 60%，鸿舸半导体 目前推出了 VCR 型及 Surface Mount 型 Gas Box，为泛半导体行业客户提供工 艺设备或 Gas Box 的 OEM/ODM 服务，在 IC 领域已向北方华创、中微公司、拓 荆科技等国内设备龙头厂商批量供货。鸿舸半导体2023年收入同比增长104%， 实现净利润 0.68 亿元，利润同比增长 7.4 倍，新签订单亦同比高增长，未来收 入将继续快速放量。

正帆科技砷烷/磷烷产能持续扩张，逐步实现国产替代。砷烷主要用于 IC 掺杂工 艺、半导体照明、功率器件以及砷化镓太阳能电池领域的 CVD 工艺，磷烷通常 和砷烷搭配使用。国内能够稳定量产电子级砷烷、磷烷的企业较少，主要包括正 帆科技、南大光电等。 ①正帆科技公司上市之前分别具备磷烷 30 吨、砷烷 20 吨年产能。2022 年 12 月，公司发布公告将超高纯砷化氢、磷化氢扩产项目调整为超高纯磷化氢（磷烷） 扩产项目，投资金额 1.59 亿元，计划新增磷化氢产能至 90 吨/年，达到预计可 使用并产生收益的时间为 2023 年 12 月； ②南大光电 2022 年分别具备高纯砷烷 30 吨、磷烷 70 吨年产能。

2022 年 11 月， 公司发布可转债募集说明书，计划投资 1 亿元，增加砷烷和磷烷年产能各 70 吨， 项目预计 1 年内建成，分别于 8 年和 5 年后达到满产状态。 根据 QYResearch 数据，2028 年国内高纯磷烷、砷烷年产能将分别达到 231.4 和 117.6 吨，假设 2028 年正帆科技和南大光电达到满产状态，南大光电和正帆科技两家基本能满足国内需求，其中正帆科技磷烷、砷烷产能将分别满足国内 39%和 17%的需求量。 公司当前电子气体毛利率受折旧等拖累，产能规模扩大后有较大提升空间。正帆 科技 2023 年电子气体毛利率仅为 19.2%，远低于国内其他气体公司，主要系① 部分产品非自产，受市场价格波动影响；②新建产能爬坡进度和转固折旧对毛利 率有所拖累。根据南大光电可转债募集说明书，2020-2022 年公司高纯磷烷和砷 烷平均毛利率分别为 51.9%和 54.9%，我们预计正帆科技产能在逐步达产后毛利 率有明显提升空间。

正帆科技通过定增和可转债募资持续拓品，大宗气站采用固定费用+气体费用模 式。 公司通过简易定增投向合肥高纯氢气项目、潍坊高纯大宗气体（氧、氮、氩） 生产基地以及罐装特种气体项目，均计划年内达产；公司目前与客户主要合 作模式为由公司投资运行，与客户开展长期合作，并按照气体费用和固定费 收取一定回报的模式。正帆潍坊气体项目一期已投产，可实现超 2 万标准立 方米空分（氧、氮、氩）气体产能；正帆合肥三期即将在二季度完工投产， 投产后将提供电子级高纯氢气；公司自建了完整的液氦供应链体系，包括投 资液态槽车并通过公司工厂完成氦气纯化和转充，实现了电子级高纯氦气的 稳定供应； 公司通过可转债募资投向铜陵电子级混合气体项目以及正帆丽水大宗气、混 合气、特种气体项目建设，铜陵正帆（二期）项目计划 2025 年达产；正帆 丽水项目分四期进行，其中一期用于氢气生产、二期工程为空分装置（氮气、 液氮、液氩、液氧）、三期用于氢气生产装置的扩建以及四期气体分装，计 划到 2027 年全部达产。另外，公司收购芜湖永泰特种气体公司 70%股份以 进一步拓展气体品类。

前驱体材料是半导体薄膜沉积工艺的核心制造材料，通过化学吸附和表面反应在 沉积基体上形成高质量的薄膜。前驱体是携带有目标元素，呈气态、易挥发液态 或固态材料，具备化学热稳定性和相应的反应活性或物理性能的一类物质，是半 导体薄膜沉积工艺的核心制造材料。以 ALD 为例，工艺基本原理是在反应器内 脉冲引入前驱体，当前驱体到达沉积衬底表面会产生化学吸附并发生表面反应， 在两次前驱体脉冲之间需要用惰性气体对原子层沉积反应器清洗，通过气相前驱 体脉冲交替通入反应器内，在沉积基体上化学吸附并发生反应形成沉积膜。

前驱体材料主要分为 High-K 前驱体、Low-K 前驱体、金属化前驱体和硅前驱体。 1）按照形成薄膜的材料属性划分，前驱体可以分为硅和金属前驱体，其中硅前 驱体主要用于多晶硅、氧化硅、氮化硅薄膜沉积，辅助光刻工艺中的微影技术的 实现，同时还可以形成栅极侧壁用来保护栅极，以保护集成电路栅极的电学性质； 金属化前驱体产品主要用于半导体存储、逻辑芯片中的电容电极、栅极过渡层、 隔离材料以及相变存储器中的相变材料；2）按晶圆制造工序划分，前驱体可分 为高 K 和低 K 前驱体，其中 High-K 前驱体产品具有热稳定性好、工艺可靠性高、 挥发性强等特点，主要用于栅极的构建，形成 K 值较高的控制层，可使器件漏电 减少 10 倍左右，大幅提升了处理器的良品率，是 28nm 及更先进集成电路所必 备的前驱体材料；Low-K 前驱体主要用于 IC 后端布线工序，用于形成低温阻隔 层，构建浅沟道通道等。

全球半导体前驱体市场空间达 23.73 亿美元，国产化率不足 10%。根据 QY Research 数据，2022 年全球半导体前驱体市场空间可达 23.73 亿美元，全球半 导体前驱体前三大企业德国默克集团、液化空气、SK Materials 的合计市场份额 达到 70%；2022 年中国前驱体市场规模大约为 8.73 亿美元，目前我国 8 英寸以 上集成电路所使用的电子前驱体材料国产化率预计不足 10%。国内前驱体厂商包 括正帆科技、南大光电、雅克科技、中巨芯等，其中南大光电布局 TEOS、TiCl4、 3CDS、TMA、TSA、NPS 等多个前驱体产品，实现部分产品量产；雅克科技通 过收购韩国 UP Chemical 进入前驱体业务领域，在 High-K、金属和硅前驱体上 均有所布局，已向国际存储龙头供货；中巨芯的 HCDS、BDEAS、TDMAT 等产 品已成功送样至华虹集团。 正帆科技布局 High-K、Low-K、金属化、硅前驱体四大品类二十余种产品，2025 年将开始量产。公司通过铜陵正帆（二期）项目进行扩产，将新建年产 890 吨前 驱体材料，涉及 High-K 前驱体、Low-K 前驱体、金属化前驱体、硅前驱体四大 品类共二十余种产品，包括原硅酸乙酯（TEOS）、亚磷酸三乙酯（TEPO）、 硼酸三乙酯（TEB）、四甲基硅烷（4MS）、三甲基硅烷（3MS）、八甲基环四 硅氧烷（OMCTS）、六氯乙硅烷（HCDS）、四氯化钛（TiCl4）、四氯化铪（HfCl4） 等。公司前驱体材料预计于 2025 年逐步达产，持续进行国产替代。