先进制程对光刻气纯度与配比精度的要求持续提升,直接带动高精度混配气体需求增长;而供给端受制于认证周期长、产能爬坡慢,供需之间容易出现阶段性错配。光刻气混配需求的节奏,本质上是跟着晶圆厂资本开支与制程节点走的,而供给释放则被认证壁垒和扩产周期拖住了后腿,两者之间的时间差,就是阶段性供需紧张的来源。
需求端:制程演进抬高配比门槛
光刻气是光刻机产生深紫外激光的光源,其混配精度直接决定光线波长,进而影响光刻机分辨率。资料显示,光刻气包含Ar/F/Ne混合气、Kr/Ne混合气、Ar/Ne混合气、Ar/Xe/Ne混合气、Kr/F/Ne混合气等多种品类,混配过程对累计误差控制和配比精度要求极高。
随着芯片制程不断演进,对气体纯度的要求也水涨船高。 进入纳米时代后,气体纯度至少需达到5N,而先进制程更要求6N以上。这意味着越往先进节点走,光刻气混配的精度和纯度门槛越高,对供应商的技术能力要求也越严苛。
从市场盘子看,电子特气整体规模并不大——2020年半导体特种气体市场规模约45亿美元,2021年回升至45.3亿美元,在工业气体市场中占比不到4%。但需求增速快、毛利回报高,厂商布局积极性强。光刻气作为其中的细分品类,单品规模更小,其需求弹性主要来自制程升级带来的单位价值量提升,而非单纯的数量扩张。
供给端:认证壁垒与产能爬坡形成时间差
供给端的核心约束在于认证。终端晶圆厂和设备商对气体供应商的认证周期漫长,通常需要1-3年, 且国内大部分气体公司因缺乏创新能力和稳定供应高品质产品的能力,获得认证的厂商很少。资料显示,全球电子特气市场由美国空气化工、法国液化空气、日本大阳日酸、德国林德集团等国际大厂主导,国内厂商多数只能给国际大厂做代工。
这种认证壁垒直接造成了供需时间差:下游晶圆厂扩产和制程升级对光刻气的需求是即时释放的,但新供应商从送样、验证到批量供货需要数年时间,产能无法快速跟上需求节奏,阶段性供需错配由此产生。
此外,地缘因素也会扰动供给。以氖气为例,乌克兰的氖气供给占比大约在四成到五成,俄乌冲突导致供给受损,虽然氖气市场规模仅约1亿美元、业绩弹性有限,但作为光刻气的重要组分,其供应波动仍会对光刻气混配的原料稳定性和成本带来阶段性影响。
常见问题
光刻气混配需求会随半导体周期大幅波动吗?
会。光刻气需求与晶圆厂资本开支和制程节点推进高度相关,行业景气上行时扩产带动需求集中释放,下行时需求随之收缩。但由于制程升级对配比精度和纯度的要求是单向提升的,长期看高精度混配气体的需求占比会持续上升。
国产光刻气厂商突破的关键卡点是什么?
核心是认证。国内已有厂商实现了产品突破,例如华特气体自主研发的光刻混合气通过了阿斯麦认证,但整体看获得终端认证的国产厂商仍然较少。认证周期通常需要1-3年,这既是技术实力的试金石,也是决定供需节奏的重要变量。
氖气供应紧张会长期影响光刻气供给吗?
氖气是光刻气的重要组分,乌克兰供给占比约四到五成,地缘扰动确实会造成阶段性供应紧张。但氖气市场规模仅约1亿美元,对厂商业绩弹性贡献有限,且国内氖气供给与乌克兰相当,具备一定的替代缓冲能力。长期看,原料供应的多元化布局比单一来源更有韧性。