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证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 2017 11 13 行业研究 评级:推荐(维持) 研究所 证券分析师: 代鹏举 S0350512040001 021-68591581 [email protected] 联系人 谷航 S0350117040024 021-58901053 [email protected] 联系人 陈博 S0300116010021 010-88576597 [email protected] 湿化学品与电特气体行业细分领域整合开启半 导体材料进口替代新征程 ——半导体材料化学品系列报告三 最近一年行业走势 行业相对表现 表现 1M 3M 12M 化工 -1.6 5.7 -1.8 沪深 300 5.1 12.7 20.3 相关报告 《半导体材料化学品系列报告二:核心技术突 破,半导体材料化学品加快进口替代》—— 2017-11-06 《半导体材料化学品专题报告系列一:半导体 行业核心材料自给率提升进入快车道》—— 2017-06-17 投资要点: 半导体行业高速增长,晶圆制造产能向国内转移扩大上游材料需求根据全球半导体贸易统计组织(WSTS)发布的数据显示,2017 前三季季度全球半导体销售收入达到 2923 亿美金,同比 2016 年增 20.6%,预计 2017 年全年全球半导体销售收入将超过 4000 亿美 元。2017 年至 2020 年,我国预计新增 12 寸晶圆制造厂达 13 条, 达产后将新增 12 寸晶圆制造产能 90.5 万片/月,晶圆制造产能向国 内转移将扩大包括湿电子化学品和电子特种气体等上游材料需求。 湿电子化学品在晶圆制程中应用领域广泛,纯化工艺技术逐步突破 将加速进口替代。湿电子化学品在半导体晶圆制程中应用于晶圆清 洗、刻蚀、显影和洗涤去毛刺等工艺,在晶圆制造和封测领域应用 广泛。 2016 年国内半导体行业所需的湿电子化学品总量为 19.33 吨,对应市场规模达到 22 亿人民币,预计 2020 年,国内集成电路 所需的湿电子化学品总量将达到 45.37 万吨,对应市场规模将达到 52 亿人民币。针对半导体领域高纯(G3 级)要求,以江化微(603078为首的国内企业逐步实现纯化工艺技术突破将加速湿电子化学品领 域进口替代。 电子特种气体种类多样行业集中度高,细分领域整合开启进口替代 新征程。根据中国工业气体工业协会统计,2016 年全球半导体行业 用电子特种气体市场规模达到 36.8 亿美元,同比增长 5.7%;国内 方面集成电路用电子特种气体需求约为 25 亿元人民币,预计到 2020 年将突破 68 亿元人民币。电子特种气体行业集中度高,以美国空气 化工、美国普莱克斯、德国林德集团、法国液化空气和日本大阳日 酸株式会社为首的五大气体公司垄断全球 90%以上的电子特种气体 市场份额。国内企业以雅克科技(002409)为首率先拟控股韩国 UP Chem 和四川科美特,切入电子特种气体前驱体、刻蚀气体和清洗 气体领域,开启细分领域进口替代新征程。 行业评级及投资策略:我们看好国内半导体上游湿电子化学品和电 子特种气体的发展前景,主要基于以下三方面原因: 1)国内新建 12 条硅晶圆制造产线为湿电子化学品和电子特种气体产品从研发到中 试阶段质量保证提供了测试平台,为相关产品的量产提供了市场空 -20.00% -15.00% -10.00% -5.00% 0.00% 5.00% 10.00% 15.00% 20.00% 25.00% 化工 沪深300

——半导体材料化学品系列报告三 - jrj.com.cnpg.jrj.com.cn/acc/Res/CN_RES/INDUS/2017/11/13/4bc77fb2...最近一年行业走势 行业相对表现 表现 1M 3M 12M 化工

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证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分

2017 年 11 月 13 日 行业研究 评级:推荐(维持)

研究所 证券分析师: 代鹏举 S0350512040001

021-68591581 [email protected]

联系人 : 谷航 S0350117040024

021-58901053 [email protected]

联系人 : 陈博 S0300116010021

010-88576597 [email protected]

湿化学品与电特气体行业细分领域整合开启半

导体材料进口替代新征程

——半导体材料化学品系列报告三

最近一年行业走势

行业相对表现 表现 1M 3M 12M

化工 -1.6 5.7 -1.8

沪深 300 5.1 12.7 20.3

相关报告 《半导体材料化学品系列报告二:核心技术突

破,半导体材料化学品加快进口替代》——

2017-11-06

《半导体材料化学品专题报告系列一:半导体

行业核心材料自给率提升进入快车道》——

2017-06-17

投资要点:

半导体行业高速增长,晶圆制造产能向国内转移扩大上游材料需求。

根据全球半导体贸易统计组织(WSTS)发布的数据显示,2017 年

前三季季度全球半导体销售收入达到 2923 亿美金,同比 2016 年增

长 20.6%,预计 2017 年全年全球半导体销售收入将超过 4000 亿美

元。2017 年至 2020 年,我国预计新增 12 寸晶圆制造厂达 13 条,

达产后将新增 12 寸晶圆制造产能 90.5 万片/月,晶圆制造产能向国

内转移将扩大包括湿电子化学品和电子特种气体等上游材料需求。

湿电子化学品在晶圆制程中应用领域广泛,纯化工艺技术逐步突破

将加速进口替代。湿电子化学品在半导体晶圆制程中应用于晶圆清

洗、刻蚀、显影和洗涤去毛刺等工艺,在晶圆制造和封测领域应用

广泛。2016 年国内半导体行业所需的湿电子化学品总量为 19.33 万

吨,对应市场规模达到 22 亿人民币,预计 2020 年,国内集成电路

所需的湿电子化学品总量将达到 45.37 万吨,对应市场规模将达到

52 亿人民币。针对半导体领域高纯(G3 级)要求,以江化微(603078)

为首的国内企业逐步实现纯化工艺技术突破将加速湿电子化学品领

域进口替代。

电子特种气体种类多样行业集中度高,细分领域整合开启进口替代

新征程。根据中国工业气体工业协会统计,2016 年全球半导体行业

用电子特种气体市场规模达到 36.8 亿美元,同比增长 5.7%;国内

方面集成电路用电子特种气体需求约为 25亿元人民币,预计到 2020

年将突破 68 亿元人民币。电子特种气体行业集中度高,以美国空气

化工、美国普莱克斯、德国林德集团、法国液化空气和日本大阳日

酸株式会社为首的五大气体公司垄断全球 90%以上的电子特种气体

市场份额。国内企业以雅克科技(002409)为首率先拟控股韩国 UP

Chem 和四川科美特,切入电子特种气体前驱体、刻蚀气体和清洗

气体领域,开启细分领域进口替代新征程。

行业评级及投资策略:我们看好国内半导体上游湿电子化学品和电

子特种气体的发展前景,主要基于以下三方面原因:1)国内新建 12

条硅晶圆制造产线为湿电子化学品和电子特种气体产品从研发到中

试阶段质量保证提供了测试平台,为相关产品的量产提供了市场空

-20.00%

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化工 沪深300

证券研究报告

请务必阅读正文后免责条款部分 2

间。2)超净高纯试剂和电子特种气体品类分布广泛,技术特点各不

相同,国内企业可结合自身优势分不同方向实现技术突破抢占各自

市场,在国家“02”专项的牵头下,各种企业避免同业竞争,能够

实现专注本领域的技术突破。 3)部分湿电子化学品和电子特种气

体是将低毛利率的现存工业品通过多种纯化方式结合工艺制备成高

毛利率的电子化学品,此过程仅存在设备和生产工艺壁垒,不存在

原料壁垒,设备工艺壁垒通过进口零部件拼装改造实现突破,生产

工艺壁垒通过自主研发及引进高层次专家实现突破。维持行业“推

荐”评级。

重点推荐个股:(1)上海新阳(300236):12 英寸硅晶圆实现试生

产,打破海外技术封锁,晶圆制造功能化学品持续放量;(2)江丰

电子(300666):靶极溅射材料技术壁垒突破,引入卡博特公司战略

合作伙伴共同开辟国内 CMP 研磨垫市场;(3)雅克科技(002409)

整合国内外电子特种气体领先技术,获得集成电路产业基金投资未

来成长性强;(4)江化微(603078):高端湿电子化学品龙头,未

来市场空间广阔;(5)飞凯材料(300398):整合台湾半导体材料

行业优质标的,布局后端封测领域功能材料产品;(6)鼎龙股份

(300054),国内首家自主开发 CMP 研磨垫制备技术企业。

风险提示:半导体行业市场下滑,需求不及预期;湿电子化学品及

电子特种气体方向新产品开发进度不及预期;相关行业整合进度低

于预期;整合标的业绩兑现情况低于预期。

重点关注公司及盈利预测 重点公司 股票 2017-11-10 EPS PE 投资

代码 名称 股价 2016 2017E 2018E 2016 2017E 2018E 评级

002409.SZ 雅克科技 41.16 0.2 0.23 0.29 205.8 178.96 141.93 买入

300054.SZ 鼎龙股份 11.56 0.51 0.35 0.47 48.98 33.35 0.47 买入

300236.SZ 上海新阳 40.15 0.31 0.46 0.6 129.52 87.28 66.92 买入

300398.SZ 飞凯材料 23.19 0.65 0.22 0.45 35.68 105.41 51.53 买入

300666.SZ 江丰电子 72.93 0.33 0.26 0.36 221.0 280.5 202.58 增持

603078.SH 江化微 93.4 1.53 1.15 1.42 61.05 81.22 65.77 买入 资料来源:Wind 资讯,国海证券研究所(注:鼎龙股份*盈利预测取自万得一致预期)

证券研究报告

请务必阅读正文后免责条款部分 3

内容目录 1、 晶圆制造产线转移扩大上游需求空间 ..................................................................................................................... 5

2、 湿电子化学品种类多,应用领域广 ........................................................................................................................ 9

2.1、 湿电子化学品应用领域分布广泛 ................................................................................................................... 10

2.2、 湿电子化学品制备工艺技术分类多 ............................................................................................................... 11

3、 电子特种气体核心应用范围广,细分领域技术逐步突破 ...................................................................................... 14

3.1、 电子级硅制备 ................................................................................................................................................ 16

3.2、 化学气相沉积成膜 ......................................................................................................................................... 17

3.3、 晶圆刻蚀工艺 ................................................................................................................................................ 18

3.4、 半导体掺杂工艺 ............................................................................................................................................ 19

4、 行业评级及投资策略 ............................................................................................................................................ 20

5、 重点推荐个股 ....................................................................................................................................................... 21

6、 风险提示 .............................................................................................................................................................. 22

证券研究报告

请务必阅读正文后免责条款部分 4

图表目录 图 1:全球半导体销售收入及增速统计 ......................................................................................................................... 5

图 2:中国半导体销售收入及增速统计 ......................................................................................................................... 5

图 3:2016 年全球集成电路销售市场产值分布 ............................................................................................................. 6

图 4:中国集成电路产量及增速统计 ............................................................................................................................. 6

图 5:2016 年全球晶圆制造产能分布(单位:千片/月,折合成 8 寸) ....................................................................... 6

图 6:全球新增晶圆厂分布统计(单位:座) .............................................................................................................. 7

图 7:全球晶圆厂主要尺寸分布占比统计 ...................................................................................................................... 7

图 8:双氧水纯化工艺 ................................................................................................................................................. 12

图 9:合成氨流程工艺 ................................................................................................................................................. 13

图 10:全球电子特种气体市场分布 ............................................................................................................................ 15

图 11:电子特种气体示意图 ........................................................................................................................................ 15

表 1:大陆现有 12 寸晶圆厂 ......................................................................................................................................... 8

表 2:国内新增 12 寸晶圆厂 ......................................................................................................................................... 8

表 3:美国 SEMI 工艺化学品的国际标准等级 ............................................................................................................. 9

表 4:国内湿电子化学品等级分布 .............................................................................................................................. 10

表 5:晶圆污染物类型及清洗工艺 .............................................................................................................................. 10

证券研究报告

请务必阅读正文后免责条款部分 5

1、 晶圆制造产线转移扩大上游需求空间

半导体行业整体高增长,国内增速超过全球均值。根据全球半导体贸易统计组

织(WSTS)发布的数据显示,2017 年前三季季度全球半导体销售收入达到 2923

亿美金,同比 2016 年增长 20.6%,预计 2017 年全年全球半导体销售收入将超

过 4000 亿美元。2012 年以来,全球半导体持续增长,由 2916 亿美元增长至

2017 年超过 4000 亿美元,年复合增速达 6.5%以上,增速超过全球 GPD 复合

增速。

根据中国半导体协会发布的数据显示,2012 年至 2016 年,中国集成电路销售

额由 2159 亿元增长至 4336 亿元,年复合增长率达 25.2%。2017 年上半年中国

集成电路销售额 2201 亿元,与去年同期相比增长 19.2%。中国集成电路市场增

速明显快于全球集成电路市场。预计在一系列产业政策的强力推动下,国内集成

电路产业在未来较长一段时间内还将保持高速发展势头。据赛迪智库预测,到

2020 年,国内集成电路产业规模将突破 7000 亿元。

图 1:全球半导体销售收入及增速统计 图 2:中国半导体销售收入及增速统计

资料来源:WSTS,国海证券研究所 资料来源:中国半导体行业协会,国海证券研究所

集成电路产能整体向国内转移。根据 Prismark 的统计数据显示,2016 年全球

集成电路总产值达 542 亿美元。中国作为集成电路生产大国,在全球集成电路

产值中的占比还在不断的提升。2016 年中国集成电路的产值达到了 271 亿美元,

占全球集成电路总产值的 50.0%。2008 年至 2016 年,中国集成电路行业产值

年复合增长率达到了 10.03%,远高于全球集成电路年复合增长率(1.52%)。根

据国家统计局发布的数据显示,2012 年至 2016 年,中国集成电路产量由 830

亿块增长至 1329 亿块,年复合增长率达 15.03%;2017 年前三季度,中国集成

电路产量的产量为 1151 亿块,同比增长 21.9%。随着集成电路产业逐渐向国内

转移,我国集成电路的产量还将进一步增长。

证券研究报告

请务必阅读正文后免责条款部分 6

图 3:2016 年全球集成电路销售市场产值分布 图 4:中国集成电路产量及增速统计

资料来源:Prismark,国海证券研究所 资料来源:国家统计局,国海证券研究所

集成电路贸易逆差扩大,国内晶圆制造供给缺口大。根据海关总署统计显示,

2016 年中国集成电路进口额达到 2270.7 亿美元,同比下降 1.2%,同期出口集

成电路 613.8 亿美元,同比下降 11.1%,2016 年贸易逆差为 1657 亿美元,占

全球半导体市场销售额的 48.9%。根据 IC insights 统计数据显示,2016 年全球

晶圆制造产能 1705 万片/月(折合成 8 寸),中国晶圆制造产能 184.9 万片/月,

在全球晶圆制造产能中占比约为 10.8%,集成电路芯片需求旺盛,国内供给较

大。

图 5:2016 年全球晶圆制造产能分布(单位:千片/月,折合成 8 寸)

资料来源:IC insights,国海证券研究所

根据 SEMI 的预计,2017 年至 2020 年,全球将有 62 座新的晶圆厂投产,这些

新增的晶圆厂以量产晶圆厂占大多数,只有 7 座为研发或试产厂。其中将有 26

座新晶圆厂座落在中国,在新增晶圆中占比达 42%。这些位于大陆的晶圆厂 2017

年预计将有 6 座投产,2018 年则达到高峰,共 13 座晶圆厂投入营运,这些将

证券研究报告

请务必阅读正文后免责条款部分 7

于 2018 年完工的晶圆厂多数为晶圆代工厂。美国将有 10 座晶圆厂位居第二,

中国台湾地区会有 9 座,欧洲、南韩和日本则共计 17 座。

图 6:全球新增晶圆厂分布统计(单位:座)

资料来源:SEMI,国海证券研究所

12 寸晶圆加工将占据全球晶圆主导地位,产能加速向国内转移。根据 IC Insights

的统计报告显示,截至 2015 年底,6 寸晶圆产能与 8 寸晶圆产能在全球晶圆产

能中占比分布为 8.5%和 28.30%,预计到 2020 年,6 寸晶圆和 8 寸晶圆产能在

全球晶圆产能中的占比将降低至 6.2%和 25.3%。而 18 寸晶圆由于庞大的财务

与技术障碍干扰,未来几年将不会有大的发展,因此 12 寸晶圆仍将占据全球晶

圆主导地位。2015 年 12 寸晶圆占据全球晶圆产能的 63.1%,预计到 2020 年该

比例将增加至 68%。

图 7:全球晶圆厂主要尺寸分布占比统计

资料来源:IC ingsights,国海证券研究所

目前,中国大陆具有 12 寸晶圆制造生产线 9 条,现有的产能为 52.5 万片/月,

约占全球12寸晶圆制造产能的12%。由于半导体产能向国内转移趋势已经确定,

证券研究报告

请务必阅读正文后免责条款部分 8

且国家出台各种扶持政策,12 寸晶圆制造厂投资激增。2017 年至 2020 年,我

国在新增的 12 寸晶圆制造厂达 13 条,根据规划,新建生产线达产后将新增产

能 90.5 万片/月,新增产能中长江存储、合肥长鑫、合肥长鑫、晋华集成、华力

微等大陆厂商合计产能 75.5 万片/月,占比 83.43%。预计到 2020 年,中国大

陆 12 寸晶圆的生产能力将达到 143 万片/月,产能年复合增速 28.5%,从而部

分缓解国内芯片需求压力。

表 1:大陆现有 12 寸晶圆厂

厂商 地点 设计产能(千片/月)

SK 海力士 无锡 160

三星 西安 100

英特尔 大连 60

联电 厦门 50

中芯国际 北京 45

中芯国际 北京 35

中芯国际 上海 15

华力微 上海 35

武汉新芯 武汉 25

资料来源:江化微公告,国海证券研究所

表 2:国内新增 12 寸晶圆厂

厂商 地点 设计产能(万片/月) 预计投产时间

长江存储 武汉 30 2018 年上半年

合肥长鑫 合肥 12.5 2017 年下半年

中芯国际 上海 7 2018 年上半年

晋华集成 泉州 6 2018 年上半年

联电 厦门 5 2017 年下半年

兆基科技 合肥 5 2018 年下半年

中芯国际 深圳 4 2017 年下半年

晶合集成 合肥 4 2017 年下半年

华力微 上海 4 2019 年下半年

德科玛 淮安 4 2019 下半年

紫光 深圳 4 2019 年上半年

格罗方德 重庆 3 2017 下半年

台积电 南京 2 2018 上半年

总计 90.5

资料来源:江化微公告,国海证券研究所

国内新建晶圆加工产线达产后,湿电子化学品和电子特种气体下游需求将进一

步扩大,每生产一万片 12 寸晶圆需要消耗湿化学品的量为 239.82 吨,每生产

一万片 8 寸晶圆所需要消耗的湿电子化学品的量为 45.04 吨 。截止至 2016 年,

大陆 12 寸晶圆的产能 630 万片/年,8 寸晶圆的产能约为 936 万片/年。因此,

2016 年国内半导体行业所需的湿电子化学品量为 19.33 万吨,对应市场规模将

达到 22 亿人民币。预计至 2020 年,国内主要新建的是 12 寸晶圆厂,预计 2020

年,国内半导体行业所需的湿电子化学品量为 45.37 万吨,对应市场规模将达

到 52 亿人民币。电子特种气体方面由于种类繁多,气体成分、密度差异较大,

证券研究报告

请务必阅读正文后免责条款部分 9

因此无法从用量方面直接评估,但从整体电子特种气体营收占比分析,2016 年

全球电子特种气体市场达到 34.8 亿美元,国内集成电路用电子气体市场规模约

为 25 亿,如果以晶圆制造产能年复合增速 28.5%评估,预计到 2020 年国内集

成电路领域市场规模将达到 68 亿人民币。

2、 湿电子化学品种类多,应用领域广

湿电子化学品在晶圆制程中应用领域广泛,纯化工艺技术逐步突破将加速进口

替代。湿电子化学品在半导体晶圆制程中应用于晶圆清洗、刻蚀、显影和洗涤去

毛刺等工艺,在晶圆领域制造和封测领域应用分布广。2016 年国内半导体行业

所需的湿电子化学品量为19.33万吨,对应市场规模达到22亿人民币,预计2020

年,国内集成电路所需的湿电子化学品量为 45.37 万吨,对应市场规模将达到

52 亿人民币。针对半导体领域高纯(G3 级)要求,以江化微(603078)为首

的国内企业逐步实现纯化工艺技术突破将加速湿电子化学品领域进口替代。

超净高纯试剂,又称湿化学品(Wet Chemicals)或工艺化学品(Process

Chemicals),是指主体成分纯度大于 99.99%,杂质离子和微粒数符合严格要求

的化学试剂。主要以上游硫酸、盐酸、氢氟酸、氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、丙

酮、乙醇、异丙醇等为原料,经过预处理、过滤、提纯等工艺生产的得到纯度高

产品。在半导体领域主要用于芯片的清洗和腐蚀,同时在硅晶圆的清洗中也起到

重要作用。其纯度和洁净度对集成电路成品率、电性能及可靠性有十分重要的影

响。

为了能够规范世界超净高纯试剂的标准,SEMI(国际半导体设备和材料协会)专

门制定、规范超净高纯试剂的国际统一标准-SEMI 标准。对于集成电路不同技术

水平,所需要湿电子化学品的标准越高,纯度和洁净度的要求也就越高。目前,

国际上制备 SEMI-C1 到 SEMI-C12 级湿电子化学品的技术都已经趋于成熟。随

着集成电路制作要求的提高,对工艺中所需的湿电子化学品纯度的要求也不断提

高。从技术趋势看,满足纳米级集成电路需求是超净高纯试剂今后的发展方向之

一。目前,国内少数几家企业的产品技术等级能够达到 G2 级,部分公司实现

G3 级产品的送样。对于半导体材料领域,12 寸制程中湿电子化学品技术等级需

求一般在 G3 级以上。

表 3:美国 SEMI 工艺化学品的国际标准等级

SEMI标准 CI

(Grade 1)

C7

(Grade 2)

C8

Grade 3)

C12

(Grade 5) Grade 5

金属杂质/(ug/L) ≤100 ≤10 ≤1 ≤0.1 ≤0.01

控制粒径/um ≥1.0 ≥0.5 ≥0.5 ≥0.2 *

颗粒个人/(个/ML) ≤25 ≤25 ≤5 供需双方协

定 *

适应 IC线宽范围/um >1.2 0.8-1.2 0.2-0.6 0.09-0.2 <0.09

资料来源:SEMI,国海证券研究所

证券研究报告

请务必阅读正文后免责条款部分 10

国内超净高纯试剂的分类方式与 SEMI 规定方式略有不同,其中 BV-III 级、BV-IV

级和 BV-V 级分别对应 SEMI 标准中 C7(G2)、C8(G3)和 C12(G4)标准程度。

同时实验室内包括实验纯(LR)、化学纯(CP)、分析纯(AR)、优级纯(GR)

等,但是由于产品品类不同,无法实现一一对应。

表 4:国内湿电子化学品等级分布

SEMI标准 MOS BV-I BV-II BV-III BV-IV BV-V

金属杂质/(ug/L) ≤0.1 ≤10 ≤1 ≤10 ≤1 ≤0.1

控制粒径/um ≤5 ≤2 ≤2 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.2

颗粒个人/(个/ML) ≤27 ≤2 ≤2 ≤25 ≤5 TBD

适应 IC线宽范围/um ≥5 ≥3 >2 0.8-1.2 0.2-0.6 0.09-0.2

资料来源:《高纯电子化学品技术研发现状及必须解决的基本问题》,国海证券研究所

超净高纯试剂的纯度和洁净度对于生产集成电路的电性能、成品率和可靠性均有

严重影响。由于超净高纯试剂分类较多,同时国内试剂各产品研发进度及产业化

进程均不相同,因此需要分具体情况客观评价超净高纯试剂的国内外差别。总体

看 C12(G4)及其以上级别的产品多数被德国巴斯夫、美国霍尼韦尔、日本关东

化学和三菱集团、韩国东进 SEMICHEM 等海外公司垄断。目前国内基于进口替

代目标,在 300mm 硅晶圆的制造中主要关注于 C8(G3)级电子化学品的批量生

产及进口替代,实现此范围技术突破的公司在市场上具有竞争力。

2.1、 湿电子化学品应用领域分布广泛

超净高纯试剂的应用多种多样,例如在晶圆生产过程中对于晶圆的清洗,在芯片

制造光刻工艺中的刻蚀、显影和洗脱过程,同时在芯片制造和 PCB 板制造中的

电镀液(例如硫酸铜)的制备原料硫酸也属于超净高纯试剂范畴。

晶圆清洗试剂是前端加工关键工艺。由于集成电路内各元件及连线相当微细,因

此制造过程中,如果遭到尘粒、金属的污染,很容易造成晶片内电路功能的损坏,

形成短路或断路等,导致集成电路的失效以及影响几何特征的形成。因此在集成

电路加工之前,必须对晶圆进行清洗,清除残留在晶圆上之微尘、 金属离子及

有机物之杂质。CMP 研磨液的配置原料中涉及超净高纯试剂的应用,例如其中

用作氧化剂的双氧水(H2O2)和碱性溶液 KOH。在硅表面处理过程中涉及到碱

洗除去 Si 余料和酸洗活化 SiO2表面过程中分别涉及碱性试剂氨水 NH3·H2O 和

酸性试剂 H2SO4等。

表 5:晶圆污染物类型及清洗工艺

主要污染物 污染物类型 污染物来源 去除方法 常用清洗剂

颗粒 聚合物、光致抗蚀剂和蚀刻杂质 空气、操作人员、设备、化

学试剂和工艺气体

湿法刻蚀,超

声清洗 NH4OH,H2O2、HF、H2SO4

有机物 皮肤油脂、机械油、硅树脂真空

脂、光致抗蚀剂、 清洗溶剂

空气中有机蒸汽、存储容器、

光刻胶的残留物 强氧化法 H2O2、H2SO4、H2O

金属污染物 铁、铜、镍、铬 化学试剂、离子注入、设备

反应离子刻蚀剂

金属氧化变成

可溶性离子 H2O2、H2SO4、HF、HCl、H2O

自然氧化层 原生氧化层、化学氧化层 车间水分、空气、双氧水 酸洗 HF、H2O

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资料来源:《半导体 IC 清洗技术》,国海证券研究所

光刻配套试剂直接影响晶圆光刻图形化效果。在晶圆制造工艺的光刻过程中涉及

超净高纯试剂的应用方向包括刻蚀、显影和洗脱三个阶段。刻蚀过程由于针对所

需刻蚀基底不同使用需用的试剂,例如在绝缘层的刻蚀中,SiO2 绝缘层选用

NH4F和HF 的混合缓冲液进行刻蚀,利用NH4F 实现控制 PH 在 3~5之间;Si3N4

绝缘层的刻蚀中选用 NH4F 和 HF 混业缓冲液或 H3PO4 进行刻蚀;在半导体层

刻蚀中,单晶硅半导体层的刻蚀选用 HNO3 和 HF 的混合溶液共同作用破坏 Si

原子之间的化合键实现刻蚀;在导体刻蚀中,8 寸及以下 Al 制程中,对于 Al 及

Al-Si 的刻蚀液常选用 H3PO4、HNO3和 HAc 的混合液晶型刻蚀,在 12 寸及以

上的 Cu 制程中,由于对于 Cu 的氧化腐蚀比较困难,因此利用腐蚀氧化层的方

法从而避免对于 Cu 的腐蚀。显影液和洗脱液的成分是针对不同的光阻材料设计

而成的,此过程涉及的超净高纯试剂包括 H2O2、Na2SO3,以及 KOH 和 NaOH

等碱性溶液,针对不同的显影液和洗脱液,其配方成分均不相同。光刻配套试剂

直接影响晶圆光刻图形化效果。

电镀液配套试剂导电液纯度起到核心作用。由于半导体铝制程工艺中金属 Al 采

用真空中蒸镀或溅镀的方法,因此不涉及超净高纯试剂的使用;在铜制程中,利

用导电盐 CuSO4、活化剂、缓冲剂和添加剂的混合溶液条件下,通过电化学反

应实现电镀铜的过程。此时涉及的超净高纯试剂包括作为溶液的 H2SO4。在制

备 CuSO4溶液的过程中,H2SO4也作为重要的导电液起到作用。

综上所述,在超净高纯试剂中 H2SO4、HF、HNO3、HCl 和醋酸等酸性溶液,

NH3·H2O 和 KOH 等碱性溶液,H2O2 等氧化溶液,IPA 等有机溶液均存在加大

范围的应用。目前国内浙江凯盛氟化工生产的电子级硝酸进入国内 12 寸晶圆制

程供应链,凯盛化工属于巨化股份控股子公司,巨化股份持有其 76%股权。

2.2、 湿电子化学品制备工艺技术分类多

在 2010 年国内统计数据显示湿电子化学品消耗总量约为 18 万吨/年,硫酸约占

27%~33%,双氧水约占 8%~22%,氨水约占 8%,盐酸约占 3%~8%,其他酸

(包括硝酸、醋酸、氢氟酸和磷酸等)约占 10%~20%,刻蚀剂约占 12%~20%,

有机溶剂约占 10%~15%。随着半导体行业的发展,湿电子化学品需求量逐年不

断增加,预计至 2020 年国内应用于半导体行业、平板行业的湿电子化学品需求

量将超过 80 万吨,各类试剂占比变化幅度略有变化,但是湿电子化学品主要以

电子级硫酸、双氧水、氨水、盐酸为主,进行混配和相关添加。

电子级硫酸的纯化分为精馏法和气体吸收法。电子级超净高纯硫酸由工业级硫

酸制备而来,接触法制备工业硫酸的过程包括:硫铁矿在沸腾炉中加热氧化产生

的 SO2气体在接触室中与催化剂充分接触,氧化成 SO3,SO3在吸收塔中与 98.3%

浓硫酸接触,与其中的水分发生化学反应产生硫酸。

由于工业硫酸一般为微黄色粘稠液体,含有大量不同价态金属离子和 SO2、SO32-、

有机物等,因此在提纯过程中先加入氧化剂将低价态还原性的酸根离子进行氧化,

此时还原性杂质被氧化产生硫酸和二氧化碳,金属杂质离子以硫酸盐的形态在精

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馏过程中和蒸馏残液体一起留在釜底,从而除去。精馏速度稳定后收集成品在储

罐内,用微孔膜过滤除去颗粒,在超净工作台内分装成品,经过多次循环,实现

纯度控制。

气体吸收法是在工业硫酸制备的第二部,将产生的 SO3 直接纯化,后利用超纯

水或超纯硫酸直接吸收。向发烟硫酸中添加适量过氧化氢溶液,使其中的 SO2

氧化为 SO3,随后在发烟硫酸加入降膜蒸发器中,在 90℃~130℃条件下蒸发,

蒸发出 SO3 气体经过除雾剂,除去其中的微量硫酸、亚硝酸基硫酸,通入高纯

化惰性气体,混合后进入吸收塔利用电子级超纯水或超纯硫酸直接吸收,冷却后

得到超纯硫酸产品,为了进一步满足颗粒要求,在进入吸收塔前进行 1-3 阶段过

滤,成品超纯硫酸的在氟聚合物衬里的储槽中,吸收过程产生的热量由换热器收

集。

电子级双氧水精制方法有蒸馏法、离子交换法和膜分离法等。工业 H2O2的制备

方法包括电解法、仲醇氧化法和烷基蒽醌法。蒽醌法是工业中生产过氧化氢的最

主要方法,其工艺为烷基蒽醌(例如 2-乙基蒽醌)与有机溶剂配置成工作溶液,

在压力 0.3MPa,温度 55~65℃条件下和催化剂(例如靶)存在条件下通入 H2,

实现氢化还原后,后续经萃取、再生、精制和浓缩制得质量分数为 20%~30%的

过氧化氢水溶液。

图 8:双氧水纯化工艺

资料来源:晶瑞股份招股说明书,国海证券研究所

目前行业内较为领先的蒸发-精馏法技术由日本三菱瓦斯化学公司开发,将工业

H2O2 在蒸发器中蒸发,气液混合物经气液分离器分离,蒸汽进入分凝器,部分

蒸汽被冷凝下来成为净化产品。

离子交换是利用只用阳离子交换膜单项滤除金属离子,其中日本公司提出在工业

过氧化氢水溶液中加入絮凝剂,然后利用细滤器过滤除去不溶性二氧化硅;美国

公司提出将工业H2O2溶液流过 2 根混合离子交换柱和 1 根有机物吸附柱从而实

现纯化。中国相关公司通过负载螯合剂 SBA-15 分子筛过滤,通过超滤膜过滤从

而实现纯化。同时也可以将膜过滤与活性炭吸附和多级精馏配合使用从而实现纯

化。

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溶剂萃取法是通过工业H2O2在两种互补相溶的溶剂中的溶解度和分配系数不同,

经过反复多次萃取,从而得到纯度较高的 H2O2,例如可以在重芳烃和磷酸三辛酯

在 30℃~50℃条件下缓和完成萃取;也可利用利用极性溶剂和非极性溶剂混合处

理。

综上所述,电子级超净高纯 H2O2的纯化处理过程涉及精密仪器的研发和相关工

艺的探索,国内公司目前正在加速追赶,打破海外垄断。

高纯氨气是制备电子级氨水的关键步骤。电子级氨水是利用高纯氨气通入高纯水

中吸收,经微孔滤膜处理从而获得。传统高纯氨气的合成方法有三种,起原料是

通过工业合成氨获得。工业合成氨通过原料(N2和 H2)、造气、净气、合成氨、

分离氨,最终得到工业级氨气,其中 N2和 H2的催化反应以 Fe 作为催化剂,最

终通过不断抽离氨气使得反应向正向移动。当前国内外大型氨厂的合成塔都采用

多段(通常是 4 段)绝热反应器,段间用冷原料气冷激,实现 N2与 H2充分反应,

最终的氨分离使用降低温度使氨气液化的方法,其他气体如 N2和 H2并不液化从

而留回到反应釜中。

图 9:合成氨流程工艺

资料来源:江化微招股说明书,国海证券研究所

传统高纯氨的制备工艺主要由三种,第一种方法工业氨经三级吸附除去油、水及

部分碳氢化合物,通过压膜机压缩后送入部分精馏塔,二级精馏塔除去低沸点杂

质,吸附器进一步除水得到高纯氨;第二种方法工业氨用吸附法除去水,采用间

歇精馏法除去低沸点杂质,得到 5N9 高纯氨;第三种方法工业氨经过精馏、多

重吸附、超滤、终端纯化得到 6N9 高纯氨。

电子级盐酸的制备来自于工业氯化氢的提纯,方法可包括精馏、亚沸蒸馏等方

法。工业上制备盐酸的方法通常是利用 Cl2 在 H2 中燃烧产生 HCl,HCl 溶于高

纯水从而生产超净高纯盐酸,常因 HCl 含有 Fe3+而呈现黄色。近年来,工业中

还发展了由生产含氯有机物的副产品氯化氢制盐酸,Cl2 与乙烯反应,生成二氯

乙烷(CH3CHCl2),再经过分解反应制备出氯乙烷(CH3CH2Cl)和 HCl。电子级盐

酸的制备来自于工业 HCl 的提纯,方法可包括精馏、亚沸蒸馏等方法。其中亚

沸蒸馏工艺中包括:蒸馏、过滤与洗涤、吸收和亚沸蒸馏等步骤。其中蒸馏过程

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是利用沸点差异实现 HCl 与 H2O 的分离,从而除去 H2O 中的金属杂质离子,蒸

馏后的 HCl 通过过滤除去其中夹杂的固体杂质,经过洗涤的 HCl 被超纯水吸收

从而形成超净高纯盐酸。

亚沸蒸馏法是将工业盐酸加热到温度比费电低 5~20℃左右,由于未达到沸点,

和液相平衡的气相也就不再大量由大量蒸汽物粒所组成,而是以分子状态与液相

平衡,因此蒸汽中极少夹杂或不夹杂带金属离子和固体微粒,从而实现冷凝回流

后的液体中金属离子含量低,实现超净高纯化。最终经过纯化获得的超净高纯盐

酸经过相关泵输送到 10 级净化箱内,分装于已经利用超净高纯液体清洗干净的

石英瓶或聚四氟乙烯瓶中。

目前,国内以江化微(603078)为首的湿电子化学品龙头拥有湿电子化学品年

产能 4.5 万吨,主要包括超净高纯试剂 3.24 万吨和光刻胶配套试剂 1.26 万吨。

部分产品进入中芯国际、士兰微电子等半导体企业供应链。公司 2017 年上市

以来,募集 4.02 亿资金,主要用于 G3 级以上硝酸等及金属刻蚀液等混配液产

品产线的新建,扩建产能达 3.5 万吨/年,目前项目进展顺利,预计于 2019 年逐

步实现放量。

此外,公司与镇江新区管理委员会签订投资协议,拟投资 17.02 亿元,建设年产

26 万吨超净高纯试剂、光刻胶配套试剂各类高端电子化学品材料项目。该项目

将大幅度提升公司的产能,以满足国内市场持续增长的需求。此外,还能充分利

用镇江新区的资源优势和区位优势,抓住市场发展机遇,有效提升公司在平板和

半导体领域的竞争力和市场占有率,进一步巩固和增强公司在行业中的领先地位。

公司与成眉石化园区管理委员会签订工业项目投资协议,拟投资 2.97 亿元建设

年产 5 万吨超高纯湿电子化学品及再生利用项目。投资项目主要是针对 6 代线

以上的液晶面板市场,国内以京东方、华星光电、深天马等为龙头的平板显示公

司都加大了对高世代液晶面板生产线的投入,预计至 2020 年左右,国内液晶面

板的产能将得到释放,届时对超高纯湿电子化学品的需求量将迅猛增加。该项目

还有助于提升公司高纯湿电子化学品的产能,以满足国内特别是成渝地区市场持

续增长的需求。京东方、中电熊猫、惠科集团等公司都在成渝地区投建了高世代

生产线,届时公司将极大受益区位优势。

3、 电子特种气体核心应用范围广,细分领域技术逐

步突破

电子特种气体种类多样行业集中度高,细分领域整合开启进口替代新征程。根

据中国工业气体工业协会统计,2016 年全球半导体行业用电子特种气体市场规

模达到 36.8 亿美元,同比增长 5.7%;国内方面集成电路用电子特种气体需求约

为 25 亿元,预计到 2020 年将突破 68 亿元。电子特种气体行业集中度高,以美

国空气化工、美国普莱克斯、德国林德集团、法国液化空气和日本大阳日酸株式

会社为首的五大气体公司占有全球 90%以上的电子特种气体市场份额。国内企

业以雅克科技(002409)为首率先拟控股韩国 UP Chem 和四川科美特,切入

电子气体前驱体、刻蚀气体和清洗气体领域,开启细分领域进口替代新征程。

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电子特种气体行业集中度高,海外企业呈现垄断态势。根据中国工业气体工业

协会统计,2016 年全球半导体行业用电子特种气体市场规模达到 36.8 亿美元,

同比增长 5.7%;国内方面集成电路用电子特种气体需求约为 25 亿元,面板显

示用电子特种气体需求约为 22 亿元,,LED 需求约为 5 亿元,太阳能领域需求

约为 8 亿元,总计 60 亿元。电子特种气体集中度高,以美国空气化工、美国普

莱克斯、德国林德集团、法国液化空气和日本大阳日酸株式会社为首的五大气体

公司控制着全球 90%以上的电子特种气体市场份额。

图 10:全球电子特种气体市场分布

资料来源:中国工业气体工业协会,国海证券研究所

电子特种气体种类多,应用领域广泛。电子特种气体在半导体整个制程应用中成

本占比仅为 5%~6%,但是由于其品种繁多,在半导体制程工艺中覆盖广泛,因

此成为衡量半导体技术的核心产品。在制备特种气体供应环节所涉及的市场依然

是国内外公司积极布局的方向。特种气体的分类方式很多种,例如按照气体本身

化学成分可分为:硅系、砷系、磷系、硼系、金属氢化物、卤化物和金属烃化物

七类。按照在集成电路中的作用可分为掺杂气体、外延气体、离子注入气体、发

光二极管用气体、刻蚀气体、化学气相沉积(CVD)用气体、载运稀释气体七

类。同时,以上分类存在交叉,例如在硅烷(SiH4)既属于硅系气体,又属于外

延气体,同时在化学气相沉积中也存在应用;例如四氯化硅(SiCl4)既属于硅

系气体,又属于外延气体,同时在化学气相沉积(CVD)中也存在应用。因此,具

体讨论高纯气体的分类时参考成分和应用具体归属。

图 11:电子特种气体示意图

资料来源:江西干县赣中气体有限公司官网,国海证券研究所

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综合考虑特种气体,包括五大类:

1)硅族气体:含硅基的硅烷类,如硅烷(SiH4)、二氯二氢硅(SiH2Cl2)、乙硅

烷(Si2H6)、四氯化硅(SiCl4)、四氟化硅(SiF4)等;

2)掺杂气体:含硼、磷、砷等三族及五族原子之气体,如三氯化硼(BCl3)、三

氟化硼(BF3)、磷烷(PH3)、砷烷(AsH3)、三氯化砷(AsCl3)、三氯化磷(PCl3)

等;

3)蚀刻清洗气体:以含卤素的卤化物及卤碳化合物为主,如氯气(Cl2)、三氟

化氮(NF3)、溴化氢(HBr)、四氟化碳(CF4)、六氟乙烷(C2F6)等;

4)反应气体:以碳系及氮系氧化物为主,如二氧化碳(CO2)、氨(NH3)、氧

化亚氮(即笑气,N2O)等;

5)金属气相沉积气体:含卤化金属及有机烷类金属,如六氟化钨(WF6)、三

甲基镓(Ga(CH3)3)等。

在半导体制造工艺中所需的常规气体如氮气(N2)、氧气(O2)、氩气(Ar)和

氢气(H2)等并不属于特种气体行列,但是此范围常规气体的高纯度制备依然

涉及较高技术壁垒,属于国外垄断及国内寻求自给替代的领域。目前国内电子提

气体应用领域派瑞科技的 NF3、WF6电子特种气体进入国内主流 12 寸晶圆 Fab

厂商生产线,四川科美特产品中 CF4进入台积电 12 寸台南 28nm 晶圆加工生产

线。

3.1、 电子级硅制备

在西门子法还原SiO2制备电子级硅的工艺中,涉及到的特种气体有SiHCl3,HCl,

SiCl4等。涉及的常规气体有:H2和 CO2,在此过程中发生的化学反应包括:

SiO2+C->Si+CO2↑

Si+HCl→SiHCl3+H2↑

SiHCl3+H2→Si+HCl

在整体制备工艺中还涉及 SiCl4的还原过程:

SiCl4+H2->SiHCl3

在国内上海新昇半导体公司牵头的 12 英寸(300mm)硅晶圆的生产中,需要

11N9 纯度的电子级硅。对于此反应中涉及的电子气体纯度要求极高,在 6N9 以

上,目前 12 英寸 11N9 电子级硅原料均依赖于从日本进口,上海新昇公司正在

尝试与青海地区相关企业对接测试其供应的 11N9 电子级硅,如果此类供应商进

入中国国产硅晶圆体系,对于实现国内电子气体替代具有重大推动作用。在金属

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硅到电子级单晶硅的纯化过程中,为了除去其中的磷和砷等 V 族元素杂质以及

铁、铝等金属元素杂质,通常采取蒸馏和分子筛吸附脱除等物理处理工艺。其原

因是,如果国内具备自行生产 11N9 电子级硅的产线,上游涉及 SiHCl3、HCl、

SiCl4、H2和 CO2的企业将具有更加明显的研发驱动力,同时此产线也为上游气

体研发提供量产测试的对接平台,因此电子特种气体的进口替代进程将取决于相

关原料制备的国产化进程。

3.2、 化学气相沉积成膜

化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition)是利用高真空下,气体混合发生相

关化学反应最终成膜,在晶圆加工中物理成膜的方式包括蒸镀法、离子电镀法、

溅镀法,但是只有化学气相沉积法是以气体为原料成膜主要用于制备半导体膜和

绝缘膜,其他方法涉及应用的均是惰性保护类气体,如 Ar、N2等,例如导体膜

的制备。

由于化学气相沉积成膜的种类多种,因此所涉及的电子特种气体品类也不同,在

单晶硅成膜方法包括多种,涉及的化学反应包括:

SiCl4+2H2->Si+4HCl

SiHCl3+H2->Si+3HCl

SiH2Cl2->Si+2HCl

SiH4->Si+2H2

其中前三种化学反应涉及的气体分别为 SCl4、SiHCl3、SiH2Cl2,在生产大规模

集成电路中可以应用,因为此时反应温度较高,当整个半导体行业升级为超大规

模集成电路时,就考虑以最后一种的硅烷(SiH4)作为反应气体实现低温条件下

的化学气相沉积。目前国内建设的多条晶圆加工生产线涉及 300mm 硅晶圆的加

工中,单晶硅薄膜的制程选用 6N9 以上 SiH4作为反应源气体可实现在低温条件

下的化学气相沉积制备单晶硅。在二氧化硅绝缘膜和氮化硅绝缘膜的制备中,以

SiH4或 SiH3Cl2为源气,辅助气体中分别涉及 6N9 级别的 O2、N2O 和 NH3的应

用。

晶圆加工工艺中生长二氧化硅(SiO2)绝缘膜涉及的化学反应:

SiH4+O2->SiO2+2H2

SiH4+N2O->SiO2+2N2+H2

晶圆加工工艺中氮化硅(Si3N4)绝缘膜涉及的化学反应:

3SiH4+4NH3->Si3N4+12H2

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3SiH2Cl2+4NH3->Si3N4+6HCl+6H2

晶圆加工工艺半导体层砷化镓(GaAs)的制备包括两种 CVD 方法,第一种是

利用气相外延生长法(VPE),第二种是金属有机物气相沉积法(MOCVD)。VPE

法是利用将 AsCl3通过鼓泡式进入反应炉,首先在 H2的还原作用下生成 As,As

在沉积在 Ga 层上在 H2气氛中涉及可逆反应最终实现成膜。涉及的化学反应包

括:

4AsCl3+6H2->12HCl+As4

CaAs+HCl<->GaCl+1/2H2+1/4As4

MOCVD 法是利用卤化物和金属有机物在进行化学反应最终制备成膜:

(CH3)3Ga+AsH3->GaAs+3CH4

综上所述,目前国内在建 11 条晶圆加工产线在制备半导体膜和绝缘层的过程中

涉及的电子特种气体包括 SiH4、SCl4、SiHCl3、SiH2Cl2、AsCl3、(CH3)3Ga、

AsH3等原料气体和 H2、HCl、O2、N2O、NH3 等反应气体。因此,在国内半导

体兴起的过程中,实现 6N9 以上纯度的源气和反应气体存在较大市场空间。

3.3、 晶圆刻蚀工艺

在晶圆制程中涉及图案化过程中部分工艺涉及气体刻蚀工艺的应用,也称干法刻

蚀,此过程是利用电子特种气体在电离条件下形成等离子体,等离子体通过物理

作用和化学作用除去图形化工艺中部分位置,刻蚀气体的分类也是通过基底材料

的不同而不同。在刻蚀半导体 Si 基底时,主要选用氟基气体,例如氟利昂-14

(CF4),在此过程中需要刻蚀部位的 Si 与 CF4反应生成 SiF4而除去,其化学反

应式为:

Si+CF4+O2->SiF4+CO2

氟利昂-116(C2F6)和氟利昂-23(CHF3)在刻蚀硅时由于容易产生聚合膜从而影响

刻蚀效果,但是在刻蚀 SiO2的时候不会出现此类现象,因此用于 SiO2的刻蚀。

同时由于半导体 Si 薄膜存在各向同性的特点,刻蚀选择性差,因此后续开发中

引入氯基(Cl2)和溴基(Br2、HBr)作用,最终生成物中还包括 SiBr4和 SiCl4

从而提高选择性。

在绝缘层 SiN4 的刻蚀中通常选用氟利昂-32(CH2F2),原因是 CH2F2在刻蚀 Si

和 SiO2过程中均会产生聚合膜从而影响刻蚀效果。

综上所述,目前国内在建产线汇总涉及薄膜的气体包括 CF4 、C2F6 、CHF3、

Cl2、Br2、HBr 和 CH2F2 等,但是此类刻蚀气体用量相对较少,刻蚀过程中需

与相关惰性气体 Ar、N2等共同作用实现刻蚀程度的均匀。

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3.4、 半导体掺杂工艺

在半导体材料的制备,理想条件下的 IV 族元素(Si、Ge、Sn)原子核外有 4 个

电子,因此需要通过掺杂引入形成 N 型和 P 型半导体,在 Si 中引入 III 族元素

(如 B)形成 N 型半导体,在 Si 中引入 V 族元素如(N、P)形成 P 型半导体,

P 型半导体与 N 型半导体形成 PN 结是后续功能器件的基础。因此,在 300mm

大硅片制备前端11N9的高纯Si的掺杂工艺中制备N型半导体涉及到B2H6、BBr3

和 BF3等电子气体的应用,制备 P 型半导体涉及到 PH3、POCl3、AsH3、SbCl5

等电子气体的应用。

电子特种气体的制备逻辑与超净高纯试剂的制备逻辑存在部分相似,部分电子气

体如(N2、O2、Ar、NH3 等)可以通过工业气体的分离和纯化实现,此部分的

制备工艺对于分离设备的依赖十分显著,目前国内通过进口相关分离纯化设备元

件进行拼装改造,避开海外技术专利封锁,最终实现纯化。但是,纯化过程涉及

工艺从 4N9 到 6N9 的纯度升级过程任重道远,如果探索出合理的合成路线降低

投资成本成果主流企业思考的问题。另一类作为源料气体如硅烷(SiH4)、砷烷

(AsH4)等,均需要在源头合成实现,目前均被欧、美、日等公司垄断,小松

电子金属、三井东亚化学、帝国氧气等是日本 SiH4的主要供应厂商,普莱克斯(元

UCC 公司)、APCI、曼特森等是欧美等国 SiH4的主要供应厂商,其制备工艺核心

技术不对外公布,因此无法实现短期内的技术壁垒突破。国家开展“02”专项,

由中船重工第七十八研究所组织南大光电、中昊光明化工、洛阳黎明化工、广东

佛山华特气体和大连科利德等单位共同攻克电子特种气体的难关。

目前国内企业中雅克科技(002409)通过外延并购整合韩国 UP Chemical 电子

特种气体前驱体业务,共同开辟国内市场,其 SOD 产品目前已经进入 SK 海力

士 28nm 的 DRAM 供应链,未来将在集成电路产业基金支持下持续拓展国内客

户,同时其预计收购的四川科美特四氟化碳气体进入台积电供应链,成为台南

14A 厂制定供应商,未来将布局进入台积电在大陆建设的晶圆产线,通过电解氟

化氢过程成本优势扩大其未来行业竞争力。

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4、 行业评级及投资策略

我们看好国内半导体上游湿电子化学品和电子特种气体的发展,主要基于以下三

方面原因:

1)国内新建 12 条硅晶圆制造产线为湿电子化学品和电子特种气体产品从研发

到中试阶段质量保证提供了测试平台,为相关产品的量产提供了市场前景。

2)超净高纯试剂和电子特种气体品类分布广泛,技术特点各不相同,国内企业

可结合自身优势分不同方向实现技术突破抢占各自市场,在国家“02”专项的

牵头下,各种企业避免同业竞争,能够实现专注本领域的技术突破。

3)部分湿电子化学品和电子特种气体是将低毛利率的现存工业品通过多种纯化

方式结合工艺制备成高毛利率的电子化学品,此过程仅存在设备和生产工艺壁垒,

不存在原料壁垒,设备工艺壁垒通过进口零部件拼装改造实现突破,生产工艺壁

垒通过自主研发及引进高层次专家实现突破。

基于以上原因,维持行业“推荐”评级。

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5、 重点推荐个股

1)上海新阳(300236):12 英寸硅晶圆实现试生产,打破海外技术封锁,晶圆

制造功能化学品持续放量;

2)江丰电子(300666):靶极溅射材料技术壁垒突破,引入卡博特公司战略合

作伙伴共同开辟国内 CMP 研磨垫市场;

3)雅克科技(002409)整合国内外电子特种气体领先技术,获得集成电路产业

基金投资未来成长性强;

4)江化微(603078):高端湿电子化学品龙头,未来市场空间广阔;

5)飞凯材料(300398):整合台湾半导体材料行业优质标的,布局后端封测领

域功能材料产品;

6)鼎龙股份(300054),国内首家自主开发 CMP 研磨垫制备技术企业。

重点关注公司及盈利预测

重点公司 股票 2017-11-10 EPS PE 投资

代码 名称 股价 2016 2017E 2018E 2016 2017E 2018E 评级

002409.SZ 雅克科技 41.16 0.2 0.23 0.29 205.8 178.96 141.93 买入

300054.SZ 鼎龙股份* 11.56 0.51 0.35 0.47 48.98 33.35 0.47 买入

300236.SZ 上海新阳 40.15 0.31 0.46 0.6 129.52 87.28 66.92 买入

300398.SZ 飞凯材料 23.19 0.65 0.22 0.45 35.68 105.41 51.53 买入

300666.SZ 江丰电子 72.93 0.33 0.26 0.36 221.0 280.5 202.58 增持

603078.SH 江化微 93.4 1.53 1.15 1.42 61.05 81.22 65.77 买入

资料来源:Wind 资讯据,国海证券研究所(注:鼎龙股份*盈利预测取自万得一致预期)

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6、 风险提示

1) 半导体行业市场下滑,需求不及预期;

2) 湿电子化学品及电子特种气体方向新产品开发进度不及预期;

3) 相关行业整合进度低于预期;

4) 整合标的业绩兑现情况低于预期。

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【分析师承诺】

代鹏举,本人具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格并注册为证券分析师,以勤勉的职业态度,独立、客

观地出具本报告。本报告清晰准确地反映了本人的研究观点。本人不曾因,不因,也将不会因本报告中的具体推荐意

见或观点而直接或间接收到任何形式的补偿。

【国海证券投资评级标准】

行业投资评级

推荐:行业基本面向好,行业指数领先沪深 300 指数;

中性:行业基本面稳定,行业指数跟随沪深 300 指数;

回避:行业基本面向淡,行业指数落后沪深 300 指数。

股票投资评级

买入:相对沪深 300 指数涨幅 20%以上;

增持:相对沪深 300 指数涨幅介于 10%~20%之间;

中性:相对沪深 300 指数涨幅介于-10%~10%之间;

卖出:相对沪深 300 指数跌幅 10%以上。

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报告资料,本公司对这些信息的准确性及完整性不作任何保证,不保证其中的信息已做最新变更,也不保证相关的建

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