含氟半导体化学品行业分析框架

证券研究报告|2023年04月26日 含氟半导体化学品行业分析框架 行业研究·专题报告 精细化工·半导体化工材料 证券分析师：杨林 证券分析师：张玮航 证券分析师：薛聪 证券分析师：刘子栋 联系人：余双雨 010-88005379 0755-81981810 010-88005107 021-61761041 021-60375485 yanglin6@guosen.com.cn zhangweihang@guosen.com.cn xuecong@guosen.com.cn liuzidong@guosen.com.cn yushuangyu@guosen.com.cn S0980520120002 S0980522010001 S0980520120001 S0980521020002 S0980123040104 电子特气：电子特气在全球晶圆制造材料细分市场中占比约15%，是第三大晶圆制造材料。我国电子特气市场规模约196亿元，2025年达到316.6亿元，2016-2025年CAGR为14.2%。电子特气行业规模的高增速主要系国家政策大力支持与下游行业需求旺盛所致。我国应用于集成电路的电子特气占比约为43%，显示面板、LED、光伏占比分别为21%、13%与6%。此外，ChatGPT及AIGC算力需求增加也将会促使相关企业加大对算力设备的采购，而近年来国内晶圆厂也处于密集扩产的周期，以上诸多因素均会有力带动上游原材料电子特气需求强劲增长。目前，国内电子特气自给率不足15%，但在部分技术上已实现突破。此前制约国内电子特气企业发展的主要因素是认证壁垒和市场壁垒，而在限制政策下国内下游厂商优先选择国内电子特气企业进行配套，认证周期有望缩短。未来，凭借产能扩张速度快、人工及原材料成本低等本土化优势，国产电子特气的渗透率将不断提升。 湿电子化学品：中国电子材料行业协会数据显示，2021年度，全球湿电子化学品使用总量达到458.3万吨，未来全球湿化学品需求增长的主要驱动力来源于多座晶圆厂的建成投产及OLED面板产业的发展，预计到2025年全球湿电子化学品总需求量则将达到697.2万吨。目前全球湿电子化学品市场中欧美传统老牌企业市场份额约为31%，日本企业市场份额约为29%，韩国、中国的市场份额合计约为39%。近年来，国内湿电子化学品企业的生产能力、技术水平及市场规模都得到快速发展，替代欧美、日本同类产品趋势明显。主要产品电子级氢氟酸方面，国内在建及规划的电子级氢氟酸产能较大，但主要为低等级产品，目前国内能够生产UPSSS级（G5级）电子氢氟酸的企业仅5家左右。 氟化液：AIGC及ChatGPT算力液冷服务器进入起步阶段，半导体氟化液清洗剂国产化进程空间广阔。氟化液液冷方面，据我们测算，40kW/柜的机柜单台需氟化液用量约500L。据“大话IDC”测算，液冷服务器迈入规模应用的时间是2026～2027年。从性能上看，氟化冷却液是目前较适合用于数据中心液冷系统的冷却液，浸没式液冷数据中心的加速扩张有望同步带动冷却液（尤其是氟化液）的需求。除冷却液外，氟化液还可用于半导体清洗剂、作为半导体蚀刻工艺中晶圆表面控温的关键供应链原料等。我们认为，电子氟化液中长期国产替代空间广阔，叠加受益于3M计划于2025年全面退出PFAS业务，我国氟化液企业将迎来广阔市场机会。 行业相关标的：1）电子特气：【华特气体】、【金宏气体】、【昊华科技】、【凯美特气】、【中船特气】。2）湿电子化学品：【巨化股份】、【兴发集团】、【多氟多】、【新宙邦】。3）氟化液：【巨化股份】、【永和股份】、【新宙邦】。 风险提示：宏观经济波动和下游行业周期波动的风险；市场竞争加剧的风险；主要原材料价格上涨的风险等。 1含氟特种气体行业格局梳理 3氟化液市场前景梳理 1.1 电子气体及电子特气行业发展概况 3.1 氟化液：重要的半导体清洗剂/冷却液 1.2 电子特气：行业壁垒颇高，国产替代加速 3.2 氟化液浸没式冷却液技术 1.3 国产替代+新需求放量拉动电子特气需求 3.3 氟化液是理想的冷却液 1.4 1.5 主要含氟电子特气产品行业格局梳理全球电子特气行业竞争格局 4相关上市公司简介 末页 2含氟湿电子化学品行业格局梳理风险提示 2.1 电子级氢氟酸行业格局梳理 1 含氟特种气体行业格局梳理 1.1 电子气体及电子特气行业发展概况 电子气体被称为半导体材料的“粮食”，包括电子特种气体和电子大宗气体。电子特种气体(简称电子特气)，是指用于半导体、显示面板及其它电子产品生产的特种气体。在整个半导体行业生产过程中，从芯片生长到最后器件的封装，几乎每一个环节都离不开电子特气，所用气体的品种多、质量要求高。电子大宗气体主要指满足半导体领域要求的高纯度和超高纯度大宗气体，包括氮气、氧气、氩气和压缩空气等，在半导体制程中用量大且覆盖85%以上环节的应用，主要用作环境气、保护气等。 电子气体在集成电路生产中主要用于蚀刻和掺杂，是集成电路制造的血液。集成电路中用于刻蚀和掺杂的电子气体比例最高，分别占比36%和34%，一方面电子气体是当前刻蚀环节中的主要刻蚀剂；另一方面电子气体作为主要掺杂剂，在掺杂环节中为其提供掺杂元素。 图：电子气体产业链 资料来源：派瑞特气招股说明书，国信证券经济研究所整理 图：近年国家发布工业气体相关政策 电子气体作为新材料领域的关键性材料之一，近年来得到国家政策的大力支持。近年来，国家发改委、科技部、工信部、财政部等多部门相继出台《“十三五”国家战略新兴产业发展规划》、《新材料产业指南》等指导性文件，均明确提及并部署了工业气体产业的发展，并且对于电子气体确立了其新材料产业属性，有力推动了工业气体产业的发展。 发布时间 政策名称 主要内容 2009 《国家火炬计划优先发展技术领域》 将“专用气体”列入优先发展的“新材料及应用领域”中的电子信息材料 2012 《电子基础材料和关键元器件“十二五”规划》 将起高纯度氨气等外延材料、高纯电子气体和试剂等列入重点发展任务 2012 《新型显示科技发展“十二五”专顶规划》 提出开发高纯特种气体材料等，提高有机发光显示产品上游配套材料国产化率 2013 《产业结构调整指导目录（2011年版）》 将电子气等新型精细化学品的开发与生产列入“第一类鼓励类”产业 2016 《国家重点支持的高新技术领域目录》 在“四、新材料”之“（五）精细和专用化品"之"2、电子化学品制备及应用技术"学中明确指出包括"特种（电子）气体的制备及应用技术” 2016《“十三五”国家战略新兴产业发展规划》优化新材料产业化及应用环境，提高新材料应用水平，推进新材料融入高端制造供应链，到2020年力争使若干新材料品 2017《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》在"1.3.5关键电子材料"中包括"超高纯度气体等外延材料” 种进入全球供应链，重大关键材料自给率达到70%以上 2017《新材料产业发展指南》在重点任务中提出"加快高纯特种电子气体研发及产业化，解决极大规模集成电路材料制约” 2017 《重点新材料首批次应用示范指导目录（2017年版）》 在“先进基础材料”之“三先进化工材料”之“（四）电子化工新材料”之“20特种气体”中将特种气体明确列示，主要应用于集成电路、新型显示 2018《战略性新兴产业分类（2018）》在"1.2.4集成电路制造"的重点产品和服务中包括了“超高纯度气体外延用原料”，在“3.3.6专用化学品及材料制造” 2019《产业结构调整指导目录》（2019年）》高纯试剂、光刻胶、电子气、高性能液晶材料等新型精细化学品的开发和生产属于鼓励类 的重点产品和服务中包括了电子大宗气体、电子特种气体 2020 《重点新材料首批次应用示范指导目录（2019年版）》将用于集成电路和新型显示的电子气体的特种气体：高纯氯气、三氯氢硅、锗烷、氯化、氧化亚氮、羰基硫、乙硼烷、 砷烷、磷复印编完、甲硅烷、二氯二氢硅、高纯三氯化硼、六氯乙硅烷、四氯化硅等列为重点新材料。 2020 《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》在先进存储、先进计算、先进制造、高端封装测试、关键装备材料、新一代半导体技术等领域，结合行业特点推动各类 创新平台建设 2021 《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035远景目标纲要》加快壮大新一代信息技术、生物技术、新能源、新材料、高端装备、新能源汽车、绿色环保以及航空航天、海洋装备等 产业 资料来源：国家发改委、科技部、工信部、财政部等官网，国信证券经济研究所整理 根据TECHCET数据，全球电子气体市场规模由2017年的51.77亿美元增长至2020年的58.44亿美元，预计2025年全球电子气体市场规模将超过80亿美元；全球电子特种气体市场规模由2017年的36.91亿美元增长至2020年的41.85亿美元，预计2025年全球电子特种气体市场规模将超过60亿美元。 随着全球半导体产业链向国内转移，我国电子气体尤其电子特种气体市场规模快速增加。根据中国半导体工业协会数据，我国电子特种气体市场规模由2017年的109.30亿元增长至2020年的173.60亿元，预计2025年将增长至316.60亿元，2020年至2025年的年均复合增长率将达12.77%。 图：全球电子气体市场规模图：中国电子特种气体市场规模 20.41 19.44 17.93 18.35 17.13 16.59 60.23 14.86 15.68 15.37 55.77 50.01 51.17 45.38 41.85 36.91 39.14 38.75 316.6 280.8 249 220.8 195.8 173.6 121.6 133.4 109.3 90350 80300 70 250 60 50200 40150 30 100 20 1050 0 201720182019202020212022E2023E2024E2025E 0 201720182019202020212022E2023E2024E2025E 电子特种气体（单位：亿美元）电子大宗气体（单位：亿美元）中国电子特种气体市场规模（单位：亿元） 资料来源：TECHCET，国信证券经济研究所整理资料来源：中国半导体工业协会，国信证券经济研究所整理 半导体材料可分为晶圆制造材料和封装材料，制造超材料销售额占比超六成。其中，晶圆制造材料是制造硅晶圆半导体、SiC等化合物半导体过程中所需的各种材料，主要包括硅片、光刻胶、电子特气、掩膜版、纯及高纯试剂、CMP抛光液、溅射靶等。封装材料是对制造出来的芯片进行封装和切割过程中使用的材料，主要包括引线框架、芯片键合膜、键合线、缝纫线、环氧薄膜塑料、封装基板、陶瓷封装材料和环氧薄膜塑料等。 电子特气是第三大晶圆制造材料，占比约15%。据SEMI数据，2021年全球半导体材料销售额约为643亿美元，其中晶圆制造材料销售额为404亿美元，占比63%；2021年封装材料销售额为239亿元，占比37%。2021年晶圆制造材料细分市场中，电子特气占比15%，是第三大晶圆制造材料。 图：集成电路中电子气体细分应用占比图：2021年半导体材料市场中制造材料和封装材料占比图：2021年晶圆制造材料细分占比 其他 30% 掺杂 34% 刻蚀 36% 制造材料 63% 封装材料 37% 湿电子化学品 光刻胶6% 8% CMP材料10% 电子特气 15% 靶材 4% 掩膜版 16% 硅片 41% 资料来源：亿渡数据，国信证券经济研究所整理 资料来源：SEMI，国信证券经济研究所整理资料来源：Techet，国信证券经济研究所整理 根据电子气体制备方式及用途的区别，可进一步分为电子大宗气体和电子特种气体。电子大宗气体主要为应用于电子领域的高纯大宗气体，如高纯氧气、氮气、氩气等，可作为环境气、保护气以及载气使用；电子特