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化工新材料系列(一):電子特氣:半導體新周期將至 國產替代如火如荼
來源: 和訊 | 作者:profefd1a | 發布時間: 2023-09-12 | 2119 23次瀏覽: | 分享到:
用于集成電路、顯示面板、LED、光伏電池領域,貫穿晶圓加工的制備外延片、清洗、沉積和氧化成膜、光刻、刻蝕、摻雜(離子注入/擴散)各環節的化工類材料貨輔料,具體產品包括氟碳類、氟氮類、硅烷氣、磷烷/砷烷、氫化物、光刻氣(稀有氣體)等,其中含氟特氣(三氟化氮、四氟化碳、六氟化鎢)用量規模大、國產化率較高,但高純六氟丁二烯、六氟乙烷、硅烷氣、高純磷烷/砷烷、稀有氣體等特氣仍依賴進口,目前國內企業相關產品的自研技術已實現突破,未來三年內將加速進入產業化。

  基本介紹:芯片加工之“糧食”,國產替代空間廣闊。1)電子特氣主要用于集成電路、顯示面板、LED、光伏電池領域,貫穿晶圓加工的制備外延片、清洗、沉積和氧化成膜、光刻、刻蝕、摻雜(離子注入/擴散)各環節,純度要求在5N (99.999%)及以上。2)具體產品包括氟碳類、氟氮類、硅烷氣、磷烷/砷烷、氫化物、光刻氣(稀有氣體)等,其中含氟特氣(三氟化氮、四氟化碳、六氟化鎢)用量規模大、國產化率較高,但高純六氟丁二烯、六氟乙烷、硅烷氣、高純磷烷/砷烷、稀有氣體等特氣仍依賴進口,目前國內企業相關產品的自研技術已實現突破,未來三年內將加速進入產業化。3)2021 年全球電子特氣市場規模為45.4 億美元,yoy+8.4%;中國電子特氣市場規模約216 億元,yoy+24.1%,占全球的70%左右; SEMI 預計到2025 年我國電子特氣市場規模將提升到近317 億元,五年CAGR 約16.14%,占全球電子特氣市場份額不低于70%。國內市場空間更為廣闊,國產替代進程有望再推進。
  需求驅動力:半導體產業上行周期將至,ChatGPT 興起或成新增長級。1)半導體行業新一輪上行周期待開啟,國產芯片擴產將帶來特氣需求起量:現階段半導體行業仍處于主動去庫中,預期23H2 需求漸修復、庫存逐步去化,2024 年需求有望加速上行。經梳理,預計到2025年國內企業新增芯片產能合計將達374.1 萬片/月,測算得擴產邏輯芯片共需大宗特氣約69 萬噸、電子特氣約587 噸。2)ChatGPT 興起帶動GPU 需求增加,未來該技術廣泛應用需要大算力支撐,或將驅動芯片產業鏈開啟新增勢。3)目前,全球液晶顯示器面板價格企穩,電視面板價格已全線調漲,預期2023 年下半年顯示面板產業有望迎來改善;同時,近年來全球面板產業不斷向我國轉移,國產替代進程加快。4)光伏市場需求持續高增,電子特氣在該領域的應用有望保持穩增態勢。
  電子特氣行業具技術門檻高、認證周期長、資金投入大等高壁壘。1)技術門檻高:芯片薄化趨勢下,對特氣純度和配置精度要求大幅提升,國內企業對特氣提純主要使用精餾、吸附法,提取更高純度的“離心法”“吸氣劑法”“催化凈化法”等產業化應用仍有待突破。目前國內特氣產品純度以5N 為主,6N 及以上仍主要依賴進口。2)認證周期長:
  高端領域客戶對氣體供應商的選擇需經審廠、產品認證 2 輪嚴格審核,其中光伏能源、光纖光纜領域的審核認證周期通常為 0.5-1 年,顯示面板為 1-2 年,集成電路領域的長達 2-3 年。3)資金投入大:項目投建金額基本超億元,平均生產周期2-3 年,投資回收期長達5-6 年。其中,華特氣體、凱美特氣、金宏氣體、南大光電、和遠氣體、昊華科技等企業均擬投資超10 億元資金,用于電子特氣項目的改擴建。
  海外企業寡頭壟斷格局下,國內企業把握地域和成本優勢,積極尋找突破機會。1)2000 年前后,海外巨頭(林德集團、液化空氣、空氣化工、大陽日酸等)大行投資并購之舉,大擴規模、廣拓業務,奠定龍頭地位,2020 年全球電子氣體CR4 大于70%。2)借鑒海外產品多元化、服務一體化發展模式,以差異化競爭逐步實現各特氣國產替代:目前華特和杭氧已有制氣和設備制造一體化發展舉措;同時,金宏、華特、凱美、南大光電等國內企業已在多項電子特氣技術上實現了自主研發,產品上實現了自主生產。3)海外企業在中國的布局仍以現場制氣為主(更適于大宗氣體,合同期≥10 年),國內企業可把握地域和運輸成本優勢,在全國各地廣覆蓋銷售網絡和倉儲工廠,有望以零售供氣模式(適于多品種、小批量、高頻次特氣)逐步突破特氣高進口依賴局面;此外,目前國內各區域仍存在大量中小氣體經銷商,市場較分散,集中整合空間大。
  投資建議:電子特氣行業壁壘高,國產替代空間廣闊。在海外巨頭壟斷全球大宗氣體供應的格局下,國內企業積極研發具高技術壁壘的特氣產品,完善品類布局,擴大產能規模,并致力于提供研發、生產、銷售、裝配、運輸乃至設備制造、方案設計等的一體化服務。建議關注產品品類較為完備,資金實力強、重視研發能力,布局產品具高壁壘、進口依賴、供不應求特征,且改擴建產能在近兩年內投產確定性較高的國內企業。建議關注華特氣體、金宏氣體、和遠氣體、南大光電。
  風險提示:1)終端需求增速不及預期。若半導體和顯示面板產業上行周期大幅延后開啟,光伏電池產業需求下行,終端需求大幅不及預期,則電子特氣需求難釋放,市場規模增速有限。2)海外企業大幅擴產。若海外巨頭企業大幅提高特氣產能規模,以規模和技術優勢擠占中國特氣市場,則可能造成部分特氣產品競爭激增,產能大幅過剩的局面。3)國內企業技術難突破。若海外企業嚴格限制相關技術出口,國內企業在高壁壘高純特氣產品上的研發難以突破,則可能造成國產替代進程受阻延后的情況。
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