（报告出品方/分析师：安信证券诸海滨赵昊）
1.写在前面：硅烷科技申报北交所，电子特气业内公司加速扩产
据北交所公告称，河南硅烷科技发展股份有限公司在审议的发行人之中。
硅烷科技是一家从事氢硅材料产品研发、生产、销售和技术服务的专业公司，目前主要产品为氢气（工业/高纯氢）与电子级硅烷气，其中电子级硅烷气是半导体制造中的常见材料。
硅烷科技于年11月建成百吨级硅烷法制备电子级多晶硅中试项目，该项目使用自产的高纯硅烷为原料，成功生产出棒状多晶硅，为高纯多晶硅量产奠定了坚实的基础。此外，据硅烷科技招股书披露，硅烷科技本次募投项目中包含吨/年半导体硅材料项目。
硅烷科技所处的电子特气行业中，华特气体、金宏气体分别于年和年募集资金用于扩大公司的特种气体产能，南大光电也于近日发布《可转换债募资说明书》，旨在为公司的电子级三氟化氮、高纯磷烷、砷烷产品扩产。
电子特种气体又称电子特气，是电子气体的一个分支，相较于传统工业气体，纯度更高，其中一些具有特殊用途。
电子特气是工业制造不可或缺的基础原材料，近年来随着下游电子半导体行业的快速发展，电子特气重要性愈发凸显。
本篇报告我们将聚焦于电子特气行业，着重围绕着以下三个思考进行行业发展的探究分析。
思考一：什么是电子特气，其重要性如何？
思考二：电子特气的市场空间和规模、增长逻辑如何？
思考三：电子特气的竞争格局以及各个公司的业务情况如何？
2.思考一：什么是电子特气，其重要性如何？
2.1.明辨概念：电子特气是专用于电子半导体领域生产的特种工业气体
工业中，把常温常压下呈气态的产品统称为工业气体。工业气体是现代工业的基础原材料，在国民经济中有着重要的地位和作用。
根据制备方式和应用领域的不同，工业气体可以分为空分气体和其他工业气体。空分气体主要通过分离空气制取，主要品种包括氧气、氮气和氩气，该等气体品种是空气的主要成分，在常温下均为气态，在空气中的体积占比一般为20.95%、78.08%、0.93%。
其他工业气体包括合成气体和特种气体，合成气体主要指乙炔、氢气、二氧化碳，该等气体的制备方法与空分气体截然不同，应用领域也有较大差别，特种气体一般是指在部分特定领域应用的气体产品。
根据纯度和用途又可以细分为高纯气体、标准气体和电子特种气体，如氦气、氖气、氙气、臭氧等。特种气体用量虽小，但对纯度、杂质含量等指标有较高要求，经济价值较高。
根据侨源气体招股意向书，在工业气体产品中，空分气体应用领域最为广泛、使用量最大，占据最主要的市场份额，约占全部工业气体产品的90%以上。
广义的“电子气体”指可用于电子工业生产中使用的气体，是最重要原材料之一，狭义的“电子气体”特指可用于电子半导体领域生产的特种气体。
电子气体按门类可分为纯气、高纯气、半导体特殊材料三大类，其中高纯气体主要用做稀释气和运载气，特殊材料主要用于外延、掺杂和刻蚀工艺。电子气体按照纯度等级和使用场合，可分为电子级、LSI（大规模集成电路）级、VLSI（超大规模集成电路）级和ULSI（特大规模集成电路）级。
《战略性新兴产业分类（）》按用途将电子气体分为电子特种气体和电子大宗气体。其中，电子特种气体在电子产品制程工艺中广泛应用于化学气相沉积（VCD）、离子注入、光刻胶印刷、扩散、刻蚀、掺杂等工艺。
从电子气体特性来看，气体纯度是特种气体产品的核心参数，要求超纯、超净。
超纯要求气体纯度达到4.5N、5N甚至6N、7N，超净即要求严格控制粒子与金属杂质的含量，通常要求金属元素净化到10-9级至10-12级。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。
在特种气体的各个应用领域中，电子半导体领域对特种气体的纯度和质量稳定性要求最高。在电子半导体领域，特种气体广泛用于集成电路、液晶面板、LED、光纤通信、光伏等行业，近年来下游产业技术快速更迭，特别是在集成电路制造领域，制程节点不断减小，从28nm制程到7nm制程，晶圆尺寸从8寸晶圆到12寸晶圆。
作为集成电路制造的关键材料，伴随着下游产业技术的快速迭代，特种气体对纯度和精度的要求持续提高，比如在纯度方面，普通工业气体要求在99.99%左右，但是在先进制程的集成电路制造过程中，气体纯度要求通常在6N（99.%）以上。
从制作工艺来看，特种气体在生产过程中涉及合成、纯化、混合气配臵、充装、分析检测、气瓶处理等多项工艺技术。
气体纯化是通过精馏、吸附等方式将气体原材料精制成更高纯度的气体产品。气体合成是将原材料在特定压力、温度、催化剂等条件下，通过化学反应得到气体产品。空气分离是利用空气分离设备，通过低温精馏等方式分离生产氮气、氧气等空分气体。气体充装是以加压泵（压缩机）通过自动控制（PLC）连锁压力、流量、温度的方式将产品气体充填进气瓶、长管拖车、管束式集装箱等包装容器。
气体混配是使平衡气和各组分气在分析合格后经管道进入气体混配装臵，根据客户需求的混配比例，调节各组分气及平衡气的比例进行混合。气体检测是将样品通入分析仪器进行分析，经过电脑数据处理软件处理后得到样品分析数据。钢瓶处理是根据载气性质及需求的不同，对气瓶内部、内壁表面及外观进行处理的过程，以保证气体存储、运输过程中产品的稳定。
从供应模式来看，特种气体供应模式一般可分为零售供气与现场制气两类，此外还包括TGCM等新兴服务模式。
零售供气即气体供应商为满足小批量用户需求而生产独立气体产品，通过槽瓶、钢瓶、杜瓦瓶等方式分别向多个客户销售的经营模式，具体来看分为瓶装气业务和储槽气业务，其中储槽气体业务广泛适用于电子半导体、化工、机械制造等领域。
现场制造气主要是为了满足大规模用气需求，而在客户端建造现场制气装臵，通过管网供应气体。
TGCM是TotalGasandChemicalManagement（全面气体及化学品运维管理服务）的简称，是指气体供应商为半导体制造商提供的一整套气体及化学品综合服务，包括产品管理、设备管理、工程和技术支持服务、分析服务、信息管理服务以及废物管理等。
由于半导体制造领域应用的特种气体和化学品品种繁多，全球知名的集成电路制造厂商及面板厂商多釆用TGCM的模式，把生产工厂内的气体和化学品的管理配送等工作分包给专业的气体公司。TGCM应用模式更多体现在半导体制造领域的大型制造公司。
2.2.角色定位：工业制造不可或缺，下游对接多种行业
工业气体是现代工业的基础原材料，在国民经济中有着重要的地位和作用，广泛应用于集成电路、液晶面板、LED、光纤通信、光伏、医疗健康、节能环保、新材料、新能源、高端装备制造、食品、冶金、化工、机械制造等新兴行业及国民经济的基础行业，对国民经济的发展有着战略性的支持作用，被喻为“工业的血液”。
近年来，随着电子工业的快速发展，电子气体在半导体行业中的地位日益凸显，电子气体是仅次于硅片的第二大市场需求半导体材料，占比达到14.1%。在电子器件的生产过程中，从单个芯片生成到最后器件的封装，电子气体几乎渗透到集成电路生产每个环节，对集成电路产品的性能、集成率、良品率产生重大影响。
电子气体纯度每提高一个数量级，都会极大地推动半导体器件品质的飞跃，而电子气体的纯度一旦出现问题，可能就会造成芯片的各种缺陷，甚至污染整个产线。
从产业链来看，工业气体行业原材料是空气、工业废气、基础化学原料等，其上游行业是气体分离及纯化设备制造业、基础化学原料行业、压力容器设备制造业等。
下游领域包括冶金、化工、机械制造等传统行业，以及半导体、显示面板、LED、光伏、医疗健康、光纤光缆等新兴行业，目前以传统钢铁、石化、电子产品和其他化学产品为主。
年，在工业气体市场中用于钢铁工业的工业气体约占中国市场总量的24%，规模为亿元；用于石化工业的气体需求占13.20%；用于电子产品的工业气体约占11%；其他化学工业需求占市场总量的10%。
随着工业气体在半导体、医疗保健、光伏等领域的广泛应用，这些领域对工业气体的需求总量将会进一步增加。
在半导体制造的清洗、沉积、光刻、刻蚀、掺杂等各个环节中，都有对应的电子特种气体的参与。
清洗：为了防止制造过程中的尘粒、金属的污染造成的集成电路的损坏，在半导体制作过程中的高温扩散、离子注入环节前，均需要进行清洗工作。传统含氟清洗气体主要包括四氟化碳、六氟乙烷、八氟丙烷、八氟环丁烷、六氟化硫、三氟化氮等品种，在半导体清洗中，主要以原位六氟乙烷与四氟化碳等全氟氮化合物清洗为主。
沉积：化学气相沉积（CVD）是一种较为常用的薄膜沉积方法，在真空或惰性氛围下，综合利用能源，使气态物质在固体的热表面上发生化学反应，形成稳定的固态物质，并沉积在晶圆片表面，这一过程中常用的电子气体有四氢化硅、二氯二氢硅、三氯氢硅、四氯硅烷、正硅酸乙酯、氨气、氧化亚氮、六氟化钨、氢气、氧气等。
不同的沉积薄膜过程中会用到不同的电子气体：沉积多晶硅薄膜，通常需要用硅烷进行高温反应；沉积氮化硅薄膜，会用到氯化硅和氨气等；沉积二氧化硅薄膜会采用烷氧基硅烷或硅烷分解法；在钨沉积中使用六氟化钨、硅烷，而氮化钛薄膜制备中需要四氯化钛和氨气等。
光刻：光刻气体（镭射气体）会在受到高压激发后形成等离子体，电子跃迁产生的光线经过聚合、滤波等过程，就变成了光刻机的光源。利用这一光源，可以除去特定部分的薄膜，从而将设计好的电路图形从光刻板上转移到晶圆片表面的光刻胶上。
光刻气体一般是一种稀有气体与氟之间的不同比例的混合气，根据光刻光源波长的不同而不同，常见光刻气包含氩气/氟气/氖气混合气、氪气/氖气混合气、氩气/氖气混合气、氪气/氟气/氖气混合气等等。
刻蚀：蚀刻就是把基片上无光刻胶掩蔽的加工表面如氧化硅膜、金属膜等蚀刻掉，而使有光刻胶掩蔽的区域保存下来，这样便在基片表面得到所需要的成像图形。一般在进行刻蚀工艺过程中会使用辅助气体进行辅助反应，以此来调节离子浓度，影响刻蚀速率。蚀刻气体通常多为氟化物气体,例如四氟化碳、全氟丁二烯、三氟化氮、六氟乙烷、全氟丙烷、三氟甲烷等。
其中四氟化碳是目前电子工业中用量最大的等离子刻蚀气体，针对不同的薄膜，需要选择不同的刻蚀气体：刻蚀二氧化硅薄膜，通常是采用含有氟化碳的四氟化碳、三氟甲烷、六氟乙烷、六氟化硫和八氟丙烷等刻蚀气体；
对氮化硅薄膜使用四氟化碳或加入了氧气、六氟化硫和三氟化氮等的四氟化碳混合气体进行刻蚀；对金属薄膜刻蚀，除采用氯气外，还要加入四氯硅烷、三氯化硼、三溴化硼、四氯化碳、三氟甲烷等卤化物；钨刻蚀使用的气体主要是六氟化硫、氩气及氧气。
掺杂：根据掺入的杂质不同，半导体可以分为N型和P型两大类。N型半导体中掺入杂质为磷或其他五价元素，常用的三价掺杂气体有乙硼烷、三溴化硼、三氟化硼等；P型半导体中掺入杂质为硼或其他三价元素，常用的五价掺杂气体有磷化氢、三氯氧磷、三氢化砷、五氯化锑等，掺杂工艺主要有扩散和离子注入两种。
2.3.行业应用：应用方向多样化，半导体领域应用值得