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芯片的生长素!电子特气和光刻胶,国产替代全面开启【附下载】| 智东西内参
2020-01-21 19:59 来源:网络整理 点击

  看点:电子特气和光刻胶,电子产业最重要的两种上游原材料。

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  电子化工材料(Electronic Chemical Materials,简称 ECM),指为集成电路和分立器件、电容、电池、印制线路板、液晶显示器等电子元器件的生产而使用的各种精细化学品,是电子材料和精细化学品结合的高新技术产品。电子化工材料处于电子信息产业链的前端,没有高质量的电子化工材料就不可能制造出高性能的电子元器件,在电子产业中的作用相当于“生长激素”。

  本期的智能内参,我们推荐东兴证券的研究报告《电子化工材料进口替代实质性突破系列专题报告》,详解电子特气和光刻胶两大电子化工材料的技术特点、行业现状和国产化趋势 。如果想收藏本文的报告(电子化工材料进口替代实质性突破系列专题报告),可以在智东西(公众号:zhidxcom)回复关键词“nc430”获取。

  本期内参来源:东兴证券

  原标题:

  《电子化工材料进口替代实质性突破系列专题报告》

  作者:刘宇卓 罗四维

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  电子特气

  电子特种气体(简称:电子特气)是特种气体的一个重要分支,是集成电路(IC)、显示面板(LCD、OLED)、光伏能源、光纤光缆等电子工业生产中不可或缺的关键性原材料,广泛应用于薄膜、光刻、刻蚀、掺杂、气相沉积、扩散等工艺,其质量对电子元器件的性能有重要影响。

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  ▲电子特气是气体行业的重要分支

  气体的产品种类丰富,电子元器件在其生产过程中对气体产品存在多样化需求。例如集成电路制造需经过硅片制造、氧化、光刻、气相沉积、蚀刻、离子注入等工艺环节,这个过程中需要的高纯特种气体和混合气体的种类超过 50 种,且每一种气体应用在特定的工艺步骤中。此外,在显示面板、LED、太阳能(000591,股吧)电池片等器件的制造中的不同工艺环节均会用到多种特种气体。

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  ▲电子气体在不同电子元器件制造工艺中的应用

  电子特气在其生产过程中涉及合成、纯化、混合气配制、充装、分析检测、气瓶处理等多项工艺技术,下游客户对产品质量要求较高。尤其是极大规模集成电路、新型显示面板等精密化程度非常高的应用领域,对特种气体的纯化、杂质检测、储运技术都有着严格的要求。

  气体纯度:特种气体要求超纯、超净。纯度每提升一个 N 以及粒子、金属杂质含量浓度每降低一个数量级都将带来工艺复杂度和难度的显著提升。例如,12 吋、90nm 制程的集成电路制造技术要求电子特气的纯度要在 5N~6N 以上,有害的气体杂质浓度需要控制在 ppb(10-9);在更为先进的28nm 及目前国际一线的 6nm~10nm 集成电路制程工艺中,电子特气的纯度要求更高,杂质浓度要求甚至达到 ppt(10-12)级别。

  配比的精度(混合气):随着混合气中产品组分的增加、配制精度的上升,常要求气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。

  气体储运:保证气体在存储、运输、使用过程中不会被二次污染,对气瓶内部、内壁表面的处理涉及多项工艺,均依赖于长期的行业探索和研发;此外,对于某些具有高毒性或危险性的气体,需要使用负压气瓶储运,以减少危险气体泄露风险。

  气体分析检测:由于需要检测的杂质含量低至 ppb 级别,需要使用特殊的气相色谱、ICP-AES、ICP-MS 等非常规分析方法。

  电子特气市场规模大。据卓创资讯统计,2017 年全球特种气体的市场规模达 241 亿美元,其中电子领域(包括集成电路、显示面板、光伏能源、光纤光缆等)的特种气体市场规模预计超过 100 亿美元;中国特种气体的市场规模约 178 亿元,其中电子领域的特种气体市场规模约 100 亿元。

  半导体用电子特气行业增速高。在半导体领域,电子特气在半导体制造的材料成本中占比高达 13%,是仅次于硅片的第二大材料。仅从集成电路用电子气体来看,据中国产业信息网的数据,2018 年全球集成电路用电子气体的市场规模达到 45.12 亿美元,同比增长 16%,中国集成电路用电子特气的市场规模约 4.89 亿美元。

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  ▲2018 年全球半导体制造材料成本结构

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  ▲全球集成电路用电子气体市场规模

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