Branchenverständnis für spezielle Gase in der heimischen Halbleiterindustrie

1. Industrielle Nahrung
Im Vergleich zu den großen Siliziumchips, die zur Herstellung von integrierten Schaltungen verwendet werden, ist die Anwendung von Spezialgasen in Halbleitern für die Öffentlichkeit relativ unbekannt. Es ist als “Nahrung” und “Quelle” für Halbleiter- und Flächendisplaymaterialien bekannt und ist ein unverzichtbares strategisches Material für die Halbleiterherstellung.

 

Diese Kategorie hat sich in dem chinesischen Industriesystem seit 30 Jahren eingebürgert, jedoch hat sie sich erst in den letzten 10 Jahren wirklich entwickelt. Laut Vorhersage- und Analysebericht über die Produktions- und Absatznachfrage sowie Investitionen in der chinesischen Spezialgasindustrie, der vom prospective industry research institute veröffentlicht wurde, werden Spezialgase hauptsächlich verwendet in den Bereichen Elektronik, Chemieindustrie, Medizin und Umweltschutz, wobei der Elektronikindustrie etwa 41% entspricht.

Kurz gesagt, die Chipfertigung umfasst die fünf Produktionsstadien: Siliziumwafer-Vorbereitung, Siliziumwafer-Herstellung, Siliziumwafer-Test/Auswahl, Montage und Verpackung sowie Test und abschließender Test, die unabhängig voneinander sind, während Spezialgase mehr oder weniger an allen Aspekten beteiligt sind.

 

Um beispielsweise die erforderliche Energie für das Reaktionssystem bereitzustellen, ist es notwendig, eine feste Filmschicht auf der Oberfläche des Siliziumwafers durch Gasgemisch abzuscheiden. Dieser Prozess wird als “Chemische Gasphasenabscheidung (CVD)”. bezeichnet. Die üblichen Spezialgase umfassen hochreinen Stickstoff, Silan usw.; ein anderes Beispiel sind hochreines Tetrafluormethan, hochreines Hexafluorethan und andere fluorbasierte Gase , die als Hauptmedium in Ätzprozessen verwendet werden.

Tetrafluormethan wird in Plasmaätzungsgas verwendet.

 

Nach Anwendung können Spezialgase in Dotierungsgas, Epitaxialgas, Ionenimplantationsgas, LED-Gas, Fotolithographiegas, Trägergas und Verdünnungsgas unterteilt werden. Unter ihnen, ist Fotolithographiegas die Quelle für tiefes Ultraviolett, das von Lithografiemaschinen erzeugt wird. Die Wellenlänge der Lichtquelle, die von verschiedenen Fotolithographiegasen erzeugt wird, ist unterschiedlich, was sich direkt auf die Auflösung der Lithografiemaschine auswirkt und ist einer der Kerne der Lithografiemaschine.

 

Spezialgase haben extrem strenge Anforderungen an Reinheit, Zusammensetzung, den Höchstgehalt schädlicher Verunreinigungen, Produktverpackung und Lagerung usw., die zu Hochtechnologie- und hochwertigen Zusatzprodukten gehören.

 

Im Moment gibt es mehr als 110 Arten von Spezialgasen, die in der Halbleiterindustrie verwendet werden, und 20–30 Arten werden häufig verwendet, was 14% der Nachfrage nach Rohmaterialien entspricht, nur nach großformatigen Siliziumscheiben zweitrangig.

 

Als unverzichtbares Schlüsselmaterial hat die rasante Entwicklung der inländischen Halbleiterindustrie zu einem erheblichen Anstieg der Nachfrage nach Spezialgasen geführt. Laut Daten des chinesischen Halbleiterindustrieverbands im Jahr 2018, hat der Marktvolumen der chinesischen elektronischen Spezialgase 12,16 Milliarden Yuan erreicht, mit einem jährlichen Wachstum von 11,2%, und macht 38,15% des globalen Marktes aus; es wird geschätzt, dass das Volumen 2024 23 Milliarden Yuan erreichen wird. Global gesehen steigt die Nachfrage nach elektronischen Spezialgasen ebenfalls. 2018, hat das globale Marktvolumen der elektronischen Spezialgase für integrierte Schaltungen $4,51 Milliarden US-Dollar erreicht (etwa 31,87 Milliarden RMB)，mit einem jährlichen Anstieg von 15,9%.

 

Als Grundstein der Hochtechnologieindustrie, wie Internet, Luft- und Raumfahrtkommunikation und autonomes Fahren, Entwicklung der Position Chinas im internationalen Wettbewerb. Daher, als starre Nachfrage der Halbleiterproduktion ist der Bereich der elektronischen Spezialgase ein Untersegment mit großem Wachstumspotenzial.

 

Nach jahrelanger technologischer Anhäufung und Fusionen hat der globale Industriegasmarkt eine Oligopolstruktur der “vier Gasunternehmen” gebildet”. Das Recht, über die Spezialgaseindustrie zu sprechen, liegt auch fest in den Händen von Air Liquide Inc, Linde Inc, Praxair Inc und Air Products & Chemicals Inc.

 

Zurzeit, Chinas Spezialgase werden hauptsächlich importiert. Stand Februar 2018 belief sich Chinas Import von Spezialgasen auf 1,451 Milliarden US-Dollar, während der Exportwert lediglich 146 Millionen US-Dollar betrug. Das bedeutet, dass, sobald ausländische Unternehmen oder die Regierung diese Gelegenheit nutzen, um Sanktionen gegen die chinesische Halbleiterindustrie zu verhängen, die bestehende Kapazität einheimischer Spezialgasunternehmen keine wirksame Auffüllung erreichen kann.

 

2. Jahre des Mangels

Warum werden die elektronischen Spezialgase Chinas von anderen kontrolliert? Die Antwort liegt im Entwicklungsprozess der Halbleiterindustrie.

 

In den 1950er Jahren war die chinesische Halbleiterindustrie noch in der Anfangsphase. Im ersten und zweiten “Fünfjahresplan” wurden Halbleiter als wichtige wissenschaftliche und technologische Projekte eingestuft. Aufgrund der starken Veränderungen der internationalen und nationalen politischen Lage hat der Staat jedoch die Investitionen in Halbleiter fast gestoppt.

 

Nach der Reform und Öffnung wurde die Entwicklung der chinesischen Halbleiterindustrie wieder auf die Tagesordnung gesetzt. Aber die Lücke zu den ausländischen Ländern war bereits enorm.

 

Gleichzeitig haben die USA, Japan, Südkorea und andere Länder mehr als 10 Jahre im Bereich der Elektronikindustrie angesammelt. Die Industrie für elektronische Spezialgase hat sich aufgrund der schnellen Entwicklung der Halbleiter aus der Industriegasindustrie heraus differenziert und hat sich allmählich zu zahlreichen führenden Unternehmen und reifen internationalen Kooperationsmodellen entwickelt.

 

Mitte der 1980er Jahre betrat Air Products & Chemicals Inc (APCI) den chinesischen Markt und wurde das erste ausländische Gasunternehmen, das in China investierte. Es verkaufte hauptsächlich Industriegasausrüstung wie Luftzerlegungs- und Sauerstoffgeneratorengeräte an einheimische Stahl- und Chemieunternehmen. Bemerkenswert ist, dass APCI zu dieser Zeit begann, der Region Peking-Tianjin eine geringe Menge an Spezialgasprodukten zu liefern, um den geringen Produktionsbedarf der Elektronikindustrie zu decken.

 

Im Anschluss, haben Gasunternehmen aus aller Welt nacheinander in China investiert, Tochtergesellschaften gegründet oder Joint Ventures zur Errichtung von Fabriken, um den chinesischen Markt zu erobern. Für eine Weile haben sich Joint Ventures mit einheimischen Unternehmen, die Politik, Fabriken und Arbeitskräfte bereitstellten, und ausländischen Unternehmen, die Technologie und Ausrüstung lieferten, in ganz China wie Pilze aus dem Boden geschossen. Bis Ende Mai 1995 hatten ausländische Gasunternehmen mehr als 520 Millionen US-Dollar in China investiert, und wurden etwa 58 Joint-Venture-Gasunternehmen gegründet.

 

Mit der Vertiefung der Reform und Öffnung konnte die chinesische Gasindustrie die Lücke in Technologie und Ausrüstung mit Hilfe der Vorteile anderer Länder ausgleichen. Allerdings hat sie auch ein verstecktes Risiko für die Entwicklung der chinesischen Spezialgasindustrie geschaffen.

 

In dieser Zeit wurden die Verpackungs- und Prüfverfahren, die in die chinesische Halbleiterindustrie eingeführt wurden, größtenteils mit geringem technischen Gehalt durchgeführt, was die chinesische Halbleiterindustrie in nachteiliger Position in der Lieferkette brachte und direkt die Produktions- und Versorgungsebene der vorgelagerten Spezialgase beeinflusste. Gleichzeitig, weil der Entwicklungsimpuls der nachgelagerten Industrie vollständig von der Politikinvestition abhing, kurzfristige Ergebnisse und Vorteile betonte und langfristige Konzepte fehlte, hat sich dieses Denken, mit Gift Durst zu löschen, auf den Bereich der Spezialgase ausgedehnt. Abhängig von der Kooperation mit ausländischen Unternehmen konnten große Vorteile erzielt werden, und zusätzlich war die technologische Lücke so groß, dass sich nur wenige Unternehmen dazu entschließen konnten, sich auf Forschung und Entwicklung einzulassen.

 

Im Gegensatz dazu investierten führende ausländische Gasunternehmen, um ihre führende Position zu halten, riesige Summen in die Forschung und Entwicklung. Im Jahr 1995 betrug die niedrigste F&E-Investition von Gasunternehmen 61 Millionen US-Dollar, die höchste 144,6 Millionen US-Dollar, was den höchsten Anteil von 36,75 % an den Nettogewinnen ausmachte.

 

Erwähnenswert ist, dass in diesem Jahr das britische BOC Processing Equipment Company auch ein vor-Ort-montiertes Stickstoffproduktionsgerät entwickelte, das sich besonders für die Produktion in den Bereichen Elektronik, Metalle和其他 eignet.

 

Chinas Gas-Spezialitätenindustrie, die über keine unabhängige Forschungs- und Entwicklungsfähigkeit verfügt, kann nur den Rücken des Riesen betrachten. China erkannte zunehmend, dass die Strategie des Austauschs von Markt gegen Technologie letztendlich keine langfristige Lösung war. Im Juni 2000 förderte der Staat die Halbleiterindustrie erstmals auf nationaler strategischer Ebene und erließ die “Richtlinien zur Förderung der Entwicklung der Softwareindustrie und der Halbleiterindustrie” (d. h. “Dokument Nr. 18”), um die Halbleiterindustrie zu beleben. Im September des folgenden Jahres, um das “Dokument Nr. 18” umzusetzen, wurde das “Antwortschreiben des Generalbüros des Staatsrates zur weiteren Verbesserung der Entwicklungspolitik der Softwareindustrie und Halbleiterindustrie” veröffentlicht.

 

Jedoch konnten sich beide Dokumente aufgrund der Begrenzungen der historischen Bedingungen auf die Lokalisierung der Halbleiter konzentrieren und dabei nicht die Beschränkungen der upstream Spezialgase und anderer Rohmaterialindustrien für Halbleiter berücksichtigen. Bis 2020 wurde die “Mehrere Politiken zur Förderung der qualitativ hochwertigen Entwicklung der Halbleiter- und Softwareindustrie in der neuen Ära” veröffentlicht, die Verteilung der chinesischen Halbleiterindustrie hat sich von der Spezialisierung auf die Produktion von integrierten Schaltkreisen auf die gesamte Halbleiterindustriekette erweitert.

 

”Wie der Gründer der beiden Bomben, Qian Xuesen, lamentierte: “In den 1960er Jahren widmeten wir uns den ”zwei Bomben und einem Satellit“, und wir erhielten viel; in den 1970er Jahren befassten wir uns nicht mit Halbleitern, also verloren wir viel.”.

 

3. Wasserscheide

Zhang Rujing, der Gründer von SMIC International, sagte einmal: “Die Halbleiterindustrie sollte langfristig investiert werden, und die relevanten Mitarbeiter sollten auch in der Lage sein, Einsamkeit zu ertragen.” Nach dem Erlass des “Dokuments Nr. 18” begann China, sich der Forschung der Halbleitertechnologie zu widmen, und inländische Spezialgaseunternehmen folgten diesem Tempo und begannen, technische Schwierigkeiten zu überwinden, und erzielten einige Ergebnisse.

 

Bei der 14. nationalen SSpezial Gas-Jahreskonferenz 2010, vermied die Industrieinsider selbstbewusst zu rufen: “ Inländische Spezialgase müssen die Hauptkraft von Chinas LEDs, Solarzellen und anderen Bereichen werden. Es ist nur eine Frage der Zeit!”

 

Diese Selbstvertrauen ergaben sich aus der großen Rolle, die das inländische hochreine Ammoniak in der Solarenergie gespielt hat, damals brauchte der inländische Markt etwa 1000 Tonnen hochreines Tetrachlormethan pro Jahr, mit einer Reinheit von 99,9995%, was grundsätzlich den Bedarf deckte. Basiert auf dem Spezialgase, freute sich die Fachleute zu glauben, dass die inländischen Unternehmen bereits über eine groß angelegte Produktionskapazität verfügen, die Lokalisierung ist ein allgemeiner Trend, und die Ära von “habend, aber Ware nicht” vor der Finanzkrise ist grundsätzlich zu Ende.

 

Jedoch hat die Entwicklung der Realität gezeigt, dass ein solcher Schluss zu früh ist. Ein einzelner technologischer Durchbruch hat Chinas Spezialgaseunternehmen nicht stolz gemacht. SAI Statistiken zeigten, 2019 machten die globalen Gasriesen immer noch 88% des Marktes von Chinas Spezialgasmarkt aus; inländische Unternehmen machten nur 12% aus, was als Überleben in den Spalten beschrieben werden kann.

Anteil des inländischen Elektronikgasesmarktes

 

Laut Brancheninsidern haben nachgelagerte Branchen mit hoher Präzision wie sehr groß integrierte Schaltkreise und neue Anzeigepanele have eine strenge Auswahl von Gaslieferanten, lange Zertifizierungszyklen und eine starke Kundenbindung. Darüber hinaus haben Kunden die Merkmale von mehreren Sorten, kleinen Mengen und hoher Frequenz für das Angebot von Spezialgasen. Sie hoffen nicht nur, dass Lieferanten ein integriertes Gasdienstleistungsangebot bereitstellen können, sondern haben auch höhere Anforderungen an die umfassende Servicekapazität und die Verteilungskapazität von Gasunternehmen. All diese Anforderungen erfordern, dass Unternehmen über tiefgreifende Branchenakkumulation und tiefgreifendes Branchenverständnis verfügen. Mit anderen Worten, um den lang gehegten Wunsch der Lokalisierung zu realisieren, ist ein technologischer Durchbruch nur ein Aspekt. Nur durch die Steigerung der umfassenden Fähigkeiten können wir mit internationalen Giganten in einem breiteren Bereich konkurrieren.

 

Kunden haben strenge Anforderungen an spezialisierte Gases Versorgungsunternehmen

 

Chinas Gasunternehmen, die die Realität klar erkannten, stürzten sich mit einer ernsteren und entschlosseneren Haltung in das tiefere Hinterland der Branche. Am Beispiel von Haute gas , als, Pionier im Bereich der Spezialgase, brach Haute Gas die Importbeschränkungen für hochreines Hexafluoroethan, AR / F / NE-Gemisch, AR / NE-Gemisch und andere Spezialgasprodukte auf, wurde zur inlandischen Substitution von 20 Produkten.

Zusätzlich zu der Beachtung der Forschung und Entwicklung mehrerer Technologien, einschließlich Synthese, Reinigung und Mischgaspräparation im Produktionsprozess, hat Haute Gas die inlandische führende technische Stärke und umfassende Servicefähigkeit kultiviert, indem es eine spezifische Analyse der Kundennachfrage durchführte, und das Vertrauen berühmter nachgelagerte Kunden wie SMIC international, TSMC, China Resources Mikroelektronik, und BOE, nicht nur geholfen, die Einschränkungen bei Gasmaterialien zu lösen, sondern auch mehr als 80% Kundenabdeckung inlandischer integrierter Schaltkreisproduzenten über 8 Zoll erreicht.

 

Zusätzlich ist Haute Gas in das Lieferkettensystem global führender Halbleiterunternehmen eingetreten, wie Intel, Micron Technology, Texas Instruments und Hynix.

 

Ähnlich hat Jinhong Gas, das für wissenschaftliche Forschungsfähigkeit bekannt ist, auch langfristige und stabile Beziehungen mit vielen qualitativ hochwertigen Kunden aufgebaut. Laut dem Finanzbericht von Jinhong Gas verfügte es über nur ein nationales Unternehmens Technologiezentrum, ein CANS Labor und eine Postdoktorandenforschungsstation in der Gasindustrie, die sich auf die Forschung und Entwicklung von elektronischem Gas konzentrieren, und nahm die Spezialgase und Massengase, die im elektronischen Halbleiterbereich angewendet werden, als Schlüsselrichtung für Forschung und Entwicklung. Die F&E Investitionen schufen ein Unternehmen mit mehreren Kerntechnologien über den gesamten Prozess der Gasproduktion, Reinigung, Erkennung, Transport und Verwendung, und es besaß 150 Patente (einschließlich 32 Erfindungspatente). Im Jahr 2019 machten die Einnahmen von Jinhong Gas aus Kerntechnologien mehr als 87% seiner Gesamteinnahmen aus.

 

Es konnte festgestellt werden, dass inlandische Spezialgasunternehmen im Wettbewerb mit internationalen Giganten vorangekommen sind und allmählich Kerneorte von starker Forschung und Entwicklungsfähigkeit, verschiedenen Produkttypen und Markenvorteilen in der Halbleiterindustrie gebildet haben. Die scheinbar enorme Marktanteilslücke könnte durch Stärkeveränderungen umgekehrt werden.

 

4. Erzwungen nach Liangshan

Unter der aktuellen Situation ist die Inlandisierung von Spezialgasen sogar eine unvermeidliche Wahl.

 

Seit langer Zeit, sind Spezialgase stark vom Import abhängig, was zu hohen Produktpreisen, langen Lieferzyklen und untimien Serviceproblemen führt, die die Produktionsaktivitäten downstream ernsthaft beeinflussten, die stabile Entwicklung der chinesischen Halbleiterindustrie behinderten; mit der schnellen Entwicklung der inlandischen Halbleiter- und neuen Energieindustrie ist die Nachfrage nach der Inlandisierung von Spezialgasen zunehmend stark; die Unterstützung der nationalen Industriepolitik und der technische Durchbruch inlandischer Spezialgase machten objektiv es möglich für inlandische Spezialgase, importierte allmählich zu ersetzen.

 

Die zunehmenden Handelsspannungen zwischen China und den USA haben das Verständnis Chinas für die Halbleiterindustrie vertieft, die Aufmerksamkeit der Menschen hat sich von einzelnen Links wie Design und Fertigung auf das gesamte System von wissenschaftlicher Forschung, Entwicklung, Design, Materialproduktion, integrierter Anwendung und Systemökologie ausgeweitet.

 

Unterdessen war China als langfristige Werkstatt der Welt, am kritischen Wendepunkt des industriellen Übergangs. Einerseits verfügt China über die führende 5G-Technologie der Welt und war bereit, jederzeit zu überholen; andererseits wurde China in vielen Aspekten der Halbleiterindustriekette von anderen Ländern eingeschränkt. Das Ungleichgewicht zwischen Vorteilen und Nachteilen hat den internationalen Wettbewerb Chinas ernsthaft behindert.

 

Vom ZTE-Vereinfall im Jahr 2018 über das Verbot von Huawei im Jahr 2019 bis hin zur kürzlichen Zwangsverkauf von TikTok und der “Netzbereinigungsaktion”…… Die Maßnahmen der US-Regierung haben China ermöglicht zu erkennen, dass der Aufbau eines unabhängigen, kontrollierbaren, sicheren und zuverlässigen Halbleiterindustriesystems ein entscheidender strategischer Schritt ist und zudem ein Durchbruch, um aufzuholen und zu übertreffen.

 

Als “Industrienahrung” ist es notwendig, die Lokalisierung von Spezialgasen zu beschleunigen, um so schnell wie möglich einen unabhängigen industriellen Nahrungsspeicher für die Halbleiterindustrie Chinas aufzubauen. In den letzten Jahren haben Spezialgase aufgrund vorteilhafter Politiken und Marktpotenziale eine starke Nachfrage im Kapitalmarkt erfahren.

 

Bei Jinhong Gas als beispiel, am 20. Mai^th, Im Jahr 2020 stimmte die China Securities Regulatory Commission (CSRC) zu, mehr als 1,7 Milliarden Yuan aus der Öffentlichkeit aufzubringen, von denen mehr als 60% für die Forschung und Entwicklung neuer elektronischer Spezialgasprodukte verwendet werden sollen, um die ausländische Monopolstellung zu durchbrechen und den Marktanteil zu erhöhen. Anschließend veröffentlichte Guosheng Securities einen Forschungsbericht, in dem geschätzt wird, dass Jinhong Gas in den nächsten 3 Jahren Umsätze von 1,3 Milliarden Yuan, 1,53 Milliarden Yuan bzw. 1,77 Milliarden Yuan erzielen wird und einen Nettogewinn von 181 Millionen Yuan, 246 Millionen Yuan bzw. 304 Millionen Yuan für die Muttergesellschaft realisieren wird, was als “Kaufen” bewertet wird.

 

Zufälligerweise betonte Haute Gas, das Ende 2019 an der Science and Technology Innovation Board gelistet wurde, im Jahresbericht des Unternehmens ebenfalls, dass es die F&E-Investitionen und die Abdeckung des Marketingnetzes für Elektronik-Spezialgase erhöhen wird; kürzlich gab es außerdem 1,27 Millionen Off-Handel-Zuteilungsanteile aus, die 262 Aktionäre betreffen, darunter langfristige strategische Investmentfonds.

 

Tatsächlich gibt es viele inländische Spezialgasunternehmen, wie Nanda Optoelectronics, Haohua Technology, Jacques Technology und KMT Gas, expandieren aktiv ihr Geschäft im Bereich der Elektro-Spezialgase und haben Kapitalzusagen erhalten. Während sie im Wettbewerb mit internationalen Giganten um Technologie stehen, eröffnen sich ihnen große Ersatzräume.

 

Obwohl die Überlagerung verschiedener interner und externer Faktoren, sobald sich die chinesische Spezialgasindustrie entschlossen hat, einen Durchbruch zu erzielen, wird angenommen, dass Es wird sicherlich ein Riese in der Branche und sogar in der Welt geboren..

 

XJYSilicones

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