電子特殊氣體公司，晶呈科(4768.TW)

現在，台灣半導體材料國產化的趨勢正如火如荼的展開中。這邊就來簡單理解一下電子特殊氣體公司，晶呈科。

晶呈科主要從事精密化學品(特殊氣體)之生產製造與銷售業務。公司生產銷售之特殊氣體主要應用於半導體前段、封裝及平面顯示器前段等各類製程。

晶呈科所生產銷售之特殊氣體係應用於半導體及平面顯示器等電子產業，屬於電子特殊氣體 (Electronic Specialty Gases)；而電子氣體為工業氣體的重要分支，與傳統工業氣體的區別在於純度更高(如高純氣體)或者具有特殊用途(如參與化學反應)，因此晶呈科屬於工業氣體產業。另由於工業氣體也常被視為是特殊化學品，故晶呈科亦歸屬於化學產業。

公司之精密化學品（特殊氣體）製造技術，多屬自行開發，包含從容器製作、純化到微量分析。藉由多年來累積的雄厚經驗，使各產品的不純物降至 ppm 或 ppb 等級， 而其純度已達世界級最高水準。

晶呈科產品有如，精密化學品(特殊氣體)、ReBirth/矽晶圓重生服務、CMW/銅磁晶片、特殊材料之銷售與代理、半導體級濕式化學品、精密設備暨零組件銷售與代理。如下:

(1)精密化學品（特殊氣體）之生產製造與銷售：

透過乾式化學品精餾技術開發之商品，主要應用於半導體與平面顯示器等製程所需。產品包含 C4F8(八氟環丁烷)、SiF4(四氟化矽)、C3F8(八氟丙烷)、 C4F6(六氟丁二烯)、CH2F2(二氟甲烷)、F2 mixture(氟混合氣)、SF6(六氟 化硫)、Xe(氙)、Kr(氪)、Neon(氖)、Neon Mixture(氖混合氣)等。 

其中超高純度 C4F8(八氟環丁烷)已於 2018 年在竹南基地設廠在地化製造，並於 2018 年 8 月量產成功，2018 年 9 月正式開始供貨給各大半導體等電子產業，C4F6(六氟丁二烯)於晶呈一廠導入四級製造，於 2023 Q4 開始供貨給各大半導體廠。

以製程分類，可分為(1)半導體蝕刻製程：C3F8（八氟丙烷）、C4F8（八氟環丁烷）、C4F6（六 氟丁二烯）、CH2F2（二氟甲烷）、SF6（六氟化硫）。(2)半導體層膜製程：SiF4（四氟化矽）、Xe（氙）。(3)半導體清腔製程：F2/N2、F2/Ar/N2 mixture（氟混合氣）。(4)半導體曝光準分子雷射氣體：Xe（氙）、Neon Mixture（氖混合氣）。 

(5)平面顯示器蝕刻與清腔製程：SF6（六氟化硫）。(6)平面顯示器回火準分子雷射製程：Xe（氙）、Neon（氖）、Neon Mixture （氖混合氣）等。

晶呈科目前開發的品項計有BCL3、F2/N2、AHF、CO、C4F6…等，預計研發完成導入量產後，可大幅增加公司營收效益。

(2)ReBirth/矽晶圓重生服務：

晶呈科服務包含再生晶圓(Reclaim wafer)與矽晶圓重生(ReBirth)：提供半導體客戶矽晶圓再生與重生之銷售與服務。晶呈科專利開發之 VE (Vapor Etching) 設備，應用於 ReBirth/矽晶圓重生，主要是幫半導體客戶去除測試或擋控矽晶圓上之薄膜所提供之代工服務。

透過氣態分解溶蝕技術開發之設備，目前已開發至第三代自動化生產設備，主要提供半導體客戶之矽晶圓表面去除薄膜服務。和傳統濕式化學品表面除膜相比，具有僅 1%化學品使用量、高良率及數倍晶圓重生次數之成本競爭優勢。 

半導體廠因應成本考量與先進製程多樣複雜膜種除膜難度增加，In-house Dummy wafer Reclaim 已 是主流製程，每年穩定成長。保守估計，一座 12 吋半導體廠每個月矽晶圓高難度表面除膜需求約 4千 ~5 千片，以全球約 138 座 12 吋半導體廠估算，市場需求相當可觀

(3)CMW/銅磁晶片及相關產品生產製造與銷售：

透過導磁膜散熱技術開發之商品，銅磁晶片/CMW 及相關產品：晶呈科之產品包含 CMW/銅磁晶片、CMµLED/銅磁微發光二極體、大功率紅光 LED 及 TransVivi Pixel /創視畫素封裝體等，主要應用於 Mini & Micro LED 顯示器。

(4)特殊材料之銷售與代理：

主要應用於半導體、平面顯示器、LED 及太陽能產業。 

(5)半導體級濕式化學品製造與銷售:

產品為半導體級 Stripper(去光阻液)，產品競爭優勢及特點為可配合客戶製程需求調整配方，達到製程最佳化、無 Hydroxylamine (HDA)配方 (HDA 有爆炸及斷料風險)、無 N-甲基吡咯烷酮(NMP)配方 (NMP， 2022 歐盟開始管制)，可完全滿足環保與先進製程客戶需求。

(6)精密設備暨零組件銷售與代理：

與太陽能相關之雷射設備供應商合作，依客戶需求，參與設備規格設計、軟硬體模組安裝、設備買賣及售後服務，主要應用於太陽能電池片與太陽能模組。另精密零組件主要為鎢繩買賣，應用於半導體長晶 (Ingot Pilling)製程。

氣體行業

工業氣體根據製備方式和應用領域的不同，可分為大宗氣體和特殊氣體。大宗氣體主要包括氧氣(O2)、氮氣(N2)、氬氣(Ar)等空分氣體及乙炔(C2H2)、二氧化碳(CO2)等合成氣體，特殊氣體主要包括標準氣體、高純氣體及氣體。大宗氣體產銷量大，但是對純度要求不高，主要用於冶金、石化、鋼鐵及重工等產業領域。

特殊氣體產銷量雖小，但由於主要應用於半導體、平面顯示器、太陽能電池、化工、醫療及環保等產業領域，且根據不同的用途，對不同特殊氣體的純度或組成、有害雜質允許的最高含量、產品的包裝貯運等，都有極其嚴格的要求，屬於高技術、高附加值產品。

而半導體、平面顯示器及太陽能電池等科技產業所使用的電子氣體一般可區分為電子大宗氣體(Electronic Bulk Gases)及電子特殊氣體(Electronic Specialty Gases)；其中電子大宗氣體常使用在清洗、助燃及防氧化等環節，電子特殊氣體則多使用在離子注入、氣相沉積、刻蝕及遮掩膜形成等製造環節。

而特殊氣體作為積體電路製造的關鍵材料，伴隨著下游應用產業技術的快速疊代，特殊氣體的精細化程度持續提高。為了保證積體電路的品質與成品率，半導體產業對特殊氣體之純度和精度具有最多樣化的要求，特種氣體需要同時滿足「超純」和「超淨」的要求。如在純度方面，普通工業氣體要求在 4N（99.99%)左右，但是在先進位程的積體電路製造過程中，特殊氣體純度要求通常在 6N（99.9999%） 以上。

由於氣體純度每提升一個 N，以及粒子、金屬雜質含量濃度每降低 一個數量級，都將使特殊氣體的生產複雜度及難度明顯提升，因此特殊氣體在生產過程中涉及合成、純化、混合氣配製、充裝、分析檢測及氣瓶處理等多項流程，每一步均有嚴格的技術參數要求和品質控制措施。

根據調研機構 Linx Consulting Inc.全球特殊氣體下游需求佔比統計資料，其中全球半導體產業對特殊氣體的需求佔比達 71%，平板顯示器產業之需求佔比為 18%，太陽能電池產業之需求佔比則為 3%，可見半導體產業是特殊氣體的最大應用產業領域，用於半導體的氣體品項高達 200 項以上。平面顯示器則是第二大應用產業領域。

根據 SEMI(國際半導體產業協會)出具之全球半導體晶圓製程材料市場報告，晶圓製造材料中，電子氣體是佔比僅次於矽晶圓之第二大原材料。其中，特殊氣體方面全球的供應商不多且多為國外大廠，如Air Liquide、Linde、Praxair等。

在台灣方面，以電子特殊氣體產業的業者來看，仍以美國氣體化工(Air Products)、 德國林德公司(Linde/Praxair)、法國液化空氣(Air Liquide)、日本昭和電工及日本大陽日酸公司等國外知名大廠具有市場主導優勢。

由於台灣為全球半導體等高科技產業之生產重鎮，歐美及日本特殊氣體供應商亦紛紛在台灣設立銷售事業體，以就近服務客戶。晶呈科在台灣之主要競爭對手主要有聯華氣體(聯華實業與林德公司合資)、三福氣體(三福與 Air Products 公司合資)、昭和特殊氣體(日本昭和電工之子公司)、台灣愛思開新材料(SK Materials 之子公司)及台特化公司 (中美晶之子公司)等廠商，其主要銷售競爭市場為半導體、TFT-LCD面板、 太陽能電池及 LED 等產業。

產業概況

晶呈科營收以生產並銷售給半導體產業之前段與封裝、平面顯示器前段等各類製程所需之精密化學品（特殊氣體）為主，次之為太陽能產業相關之特殊材料、雷射設備及零組件等，及自行開發之產品ReBirth代工服務、 TransVivi Pixel 創視畫素及半導體晶圓製造之去光阻液。其主要市場之發展狀況分析如下：

(1)半導體產業

自從 OpenAI ChatGPT 問世後，在人工智慧等新應用驅動下，半導體景氣大幅好轉，加上 AI PC & AI Phone 等新產品即將問世，另外，在電動汽車的需求下，汽車半導體含量持續增加，車用半導體需求呈現短缺現象，故全球半導體在新品應用發酵下，景氣可以期待。綜合各家研調機構對半導體產業景氣預估，預估 2024 年半導體產業成長率落在 5%至 10%區間。

晶呈科將專注於生產之特殊氣體應用於半導體產業之銷售競爭力，惟特殊氣體產業不論在國內 或是全球屬非常獨特的產業型態，其與其他半導體材料製造商共稱“半導體材料製造業”。

半導體前段半導體材料製造業包括矽晶圓、濕式化學品、石英製品、特殊氣體、金屬靶材與光阻液等材料生產；後段半導體材料製造業包括導線架、晶片載板、模封樹脂與金線等材料生產，為半導體最主要之十大原物料，其中特殊氣體、濕式化學品、金屬靶材與光阻液等同時亦為平面顯示器前段生產之主要原物料。

將各國的乾式化學品製造商做一整合分析，並以客戶用途來分類，可彙整出下述五個區塊：

A.蝕刻氣體(氟、碳、氯系列) 、B.層膜氣體(氮、氧、矽、鎢系列) 、C.參雜氣體(硼、磷、砷、氫系列) 、D.曝光/回火準分子雷射氣體(氖、氪、氙系列) 、E.大宗氣體 Bulk Gas(氮氣、氧氣、氬氣) 。

到目前為止，全球未有特殊氣體製造商可以完整供應客戶乾式化學品之所有需求，因此該行業與半導體及平面顯示器地區性發展並無直接關連，反而與半導體及平面顯示器產業全球整體發展具高度相關，故以地區性角度來看，此消彼漲是謂正常現象。而晶呈科之乾式化學品，主要為上述 A.蝕刻氣體與 D.雷射氣體，未來銷售地區性成長與否，將與各國對半導體及平面顯示器的支持與擴建具有緊密關聯。

(2)平面顯示器產業

LCD 產業因為過度競爭，導致價格崩跌，目前手機與筆電的顯示器已從 LCD 轉為 LTPS-OLED 顯示器，在 LTPS-AMOLED 方面，晶呈科的雷射氣體 XeCl 可應用於 LTPS 電晶體的回火製程，預期對營收可產生貢獻。

(3) Micro/Mini LED 產業

根據 Trend Force 預測 2022~2025 年世界十大科技產業趨勢， 其中 Mini LED、Micro LED 位居趨勢之一，尤其 Mini LED 量產後，並且大量 應用在高階產品上，Mini LED 將與 OLED 直接競爭，國內的 LED 廠、面板廠均鴨子划水，在 OLED 落後南韓、中國之後，台商企圖藉由 Micro/Mini LED 產品扳回一城。

在 MiniLED 直接顯示器領域，可填補 LCD & OLED 在超大螢幕的室內與戶外應用，MiniLED 顯示器具有高亮度，可拼接無限擴增尺寸的好處。 

晶呈科多年研發的銅磁晶片(CMW)，可廣泛應用於 Mini/Micro LED 產業，具有提高晶粒產能，薄型化與解決巨量轉移難題等優勢，晶呈科進一步開發出 TransVivi Pixel (創視畫素) 封裝體，可應用於大尺寸如 110 吋以上顯示器，可達到 E8K 顯示效果，預期晶呈科的 TransVivi Pixel 應用於 Mini/Micro LED 產業。

產業上、中、下游之關聯性

精密化學品之主要原料為各種基礎化學品或中間體與合成品。特殊氣體之產製過程如下：超潔淨與耐高壓之容器製造>純化或精餾>混合>分裝>微量分析>特殊規格部件組立>品質保證。下兩張圖為晶呈科在各產業鏈的環節。

晶呈科，是一家電子特殊氣體公司。近2年ROE為7%，25%。毛利率為44%，45%。資產負債率為22%，26%。以2023年為基準，公司營收以精密化學品（特殊氣體）佔95.08%，特殊材料佔1.36%，精密設備暨零組件佔2.32%，勞務收入暨其他佔1.24%。在2024/1Q~3Q之間，公司電子特殊氣體以應用在蝕刻佔47.7%，應用在黃光佔34.3%，應用在擴散佔16.6%，應用在薄膜佔1.4%。銷售區域以台灣佔83.56%，亞洲13.51%，歐洲1.8%，中國1.13%。其中，客戶台積電佔公司營收62%。晶呈科技在112 年度之研發費用佔營收比例為7.6%。

市場佔有率

根據 Stratistics MRC 的數據，全球半導體氣體市場預計到 2028 年將達到 164.4 億美元，預測期內增長 9.51%，推估 2023 年全球半導體氣體市場規模為 104.4 億美元，而依晶呈科 2023 年應用於半導體之特殊氣體營業收入約為新台幣 7.8 億元(約為 0.25 億美元)，估算晶呈科佔該年度全球用於晶圓製程材料之電子氣體市場規模佔有率為 0.24%。

競爭

(1)精密化學品(電子特殊氣體)

在氟碳類蝕刻氣體方面，競爭對手為美國英特格、日本昭和電工、日本關東電化、日本中央玻璃、與韓國 Foosung Group。

在稀有類雷射氣體方面，競爭對手為美國 NOVA、美國普萊克斯、 德國林德聯華、法國液化空氣。

(2)特殊材料

在再生晶圓方面，競爭對手為台灣 RS Tech、台灣中砂、台灣辛耘。

(3)濕式化學品

在去光阻液(Stripper)方面，競爭對手為美國杜邦、3M、英特格。

(4)精密設備暨零組件

在雷射設備方面，競爭對手為法國 Innolas、台灣友晁能源材料、德國 MAMZ Group。

發展趨勢

A.精密化學品（特殊氣體）

台灣在地生產的特殊氣體廠商不多，且大都為國外大廠在台所設立的分公司，大部分客戶早期習慣向國際老牌大宗氣體(Bulk Gas)公司一次購足所需的特殊氣體，由於各製造商各自專精的強項不同，在售價與穩定供應上，常常無法全面滿足客戶的要求，所以客戶漸漸地開始分類購買，以專精項目為前提，而不再要求統包供應。

此採購模式的改變，讓一些供應項目不多，但專精的製造商開始嶄露頭角，而晶呈科的特殊氣體製造銷售，將是該演變下的成功案例之一。目前 C4F8(八氟環丁烷) 高純精餾技術已於 2018 年 8 月於晶呈科竹南基地試產成功並開始供貨給各大客戶，2019/Q1 通過製程技術改良，產能大幅提升 30%，另外質量方面的進展也同步精進，對於目前客戶奈米級的工藝為不可或缺的重 要物料。  

由於台灣各環保與勞安法規日趨嚴謹，各製造商不僅成立專業的環安衛部門，且與同業或客戶在消防上實行聯防作業，各知名製造商更在防災設備上大舉投資，從感測、監控到除害無一遺漏。 

化工生產技術與環安衛系統設計執行，這兩項已成為特殊氣體製造最重要的兩個環節，也因為專業性與繁瑣度實在太高，對有興趣想進入這市場的新加入者，已經築起了一座高牆，該產業未來的發展，將朝自製自銷，以縮短供應鏈、專業分工與大者恆大發展。 

晶呈科在此趨勢下，於 2022 年規劃及發包建置特殊氣體二廠，於 2024Q1 完工，並於 2024Q1 開始動工特殊氣體三廠，除了持續落實技術自主，生產在地化，以強化公司競爭力，更能增進相關特殊氣體需求產業健全發展，避免客戶受制於進口諸多限制，達到公司和客戶雙贏發展。

B.特殊材料

晶圓重生(ReBirth)係由晶呈科歷經 10 餘年自行研發與測試完成之特殊設備與技術，已於 2018 年底問世，主要應用是為半導體客戶去除測試控片(Monitor wafer)或擋片(Dummy wafer)上之薄膜，讓使用過的矽晶圓可以回收再使用。 

因近年來半導體業持續蓬勃發展，各晶圓廠與再生晶圓廠皆緊鑼密鼓的擴廠增量，再者長期以來各晶圓廠與再生晶圓廠皆有無法去除之膜種，對晶圓廠，對再生晶圓廠皆是無形的成本，此外，由於半導體先進製程之矽晶圓上之膜種多樣且複雜，現有之晶圓再生廠無法處理，造成半導體廠必須被迫將那些矽晶圓報廢。

透過晶圓重生的技術可去除各式膜種，藉以提高晶片的使用壽命，讓報廢晶片起死回生，藉此達到效益極大化，此服務預期以每四萬片為一個生產模組，配合客戶需求，進行擴產。 

銅磁晶片(CMW)及相關產品係由晶呈科開發之特殊複合材料，主要應用於 Mini & Micro LED 顯示器。 

在 Mini LED 及 Micro LED 發展上，目前業界普遍存在速度慢、良率低、成本高的巨量轉移難題，造成 Mini LED 及 Micro LED 應用難以普及化。由於採用無基板晶粒做巨量轉移，晶粒在製程中容易因外力造成晶粒受損，影響到後製程良率，目前此一瓶頸尚待克服。 

銅磁晶片（CMW，Copper Magnetic Wafer）是晶呈科經過多年研發及無數次和客戶實際驗證所開發出之特殊複合材料，此材料具備導磁性、高散熱、低熱膨脹係數、超薄之特性，非常適用於在 LED chip 微型化的發展。由於銅磁晶片具有極佳的導磁特性，可有效解決 Mini & Micro LED 在巨量轉移(Mass Transfer)所碰到的瓶頸。

目前市面上最快的 Mini & Micro LED 分類機，最快為 18 萬顆/小時，但以磁性巨量微整列設備對銅磁晶片承載發光層之晶粒做巨量轉移，可以達到 600 萬顆 /小時，可大幅提升業界產能與降低成本，目前晶呈科可以提供 D50 、D75 及 D100 等尺寸的 Mini & Micro LED，讓客戶可以直接使用銅磁晶片承載發光層之晶粒做磁性巨量微整列與磁性巨量轉移，加速 Mini & Micro LED 的普及化。 

此外，晶呈科透過上下游製程整合，開發出大功率紅光 LED(可應用在照明、燈號與車用產業)、銅磁微發光二極體(CMµLED)及 TransVivi Pixel 創視畫素封裝體(可應用在各尺寸直顯透明與非透明顯示器及背光顯示器)，讓 Mini LED 及 Micro LED 之廣泛應用可逐步落實。

C.濕式化學品 

半導體濕式化學品如酸、鹼、光阻、去光阻液、研磨液等在半導體工業上為主要生產材料，其中晶呈科的產品去光阻液，主要應用於金屬層中的光阻去除，該化學品需符合環保趨勢，主要產品技術競爭優勢及特點為，可配合客戶製程需求調整配方，達到製程最佳化、無 Hydroxylamine (HDA)配方 (HDA 有爆炸及斷料風險)、無 N-甲基吡咯 烷酮(NMP)配方 (NMP，2022 歐盟開始管制)，可完全滿足環保與先進製程客戶需求。 

去光阻液(Stripper)目前全球產值達新台幣 150 億元，台灣產值達新台幣 50 億元，是值得投入資源、獲取利潤的市場規模。除了 Stripper 的技術研發，晶呈科另專注於 CMP Cleaner 及 CMP Slurry的技術開發， 期許不久的將來有新產品問世。 

D.精密設備暨零組件 

晶呈科之精密設備，係指應用於太陽能產業之雷射工具機。雷射設備是提升太陽能電池片與太陽能模組轉光電換效率最重要設備之一，以先進“P 型局部背鈍化-PERC”加上“選擇性射極-Selective emitter” 製程（結晶矽太陽能電池片製程）應用為主。此設備之未來發展，將朝自動化系統改良、產能提升與光束質量優化邁進，以期待在下一個世代 的產線達成產能提升 20%，光電轉換率提升至 24%為目標。晶呈科代理之雷射設備具有高量產產能、低成本及高轉換效率優勢。 

精密零組件係以純鎢長晶繩為主要，銷售專為直拉單晶製造法單晶爐使用之純鎢長晶繩。鎢繩特性為拉力強度高、耐熱性強、耐腐蝕性強、使用壽命長、可靠度高、具有柔軟性且大幅降低自轉特性，進而有利於使用者達到成本降低並取得競爭之優勢。鎢繩除了與 8~12 吋半導體矽晶圓長晶爐設備擴增而同步成長外，應用鎢繩制震的特性，在製造 TFT 大尺寸平面顯示器時，將取代傳統的傳送承載盤，因總重量變輕且震動減少，在耗能方面將大量省電，同時亦能減少破片率。

地利之便

半導體及平面顯示器產業是特殊氣體的最主要應用產業領域，而台灣具備完整的半導體及平面顯示器產業體系，加上原料供應充足無虞，台灣半導體及平面顯示器產業已形成完整之上中下游產業聚落。基於生產群組集中及產業效益，身為半導體及平面顯示器產業生產過程中重要材料之一的電子氣體，將可搭配台灣高科技產業集群效果而更趨成熟。

加上特種氣體產品種類眾多，且單一氣體品種在下游產業的使用中佔比較小，且鑑於各類特殊氣體都具一定的危險性，故客戶廠內的庫存都以極少庫存量為原則，採用完隨時採購之模式，因此客戶採購氣體產品存在多品種、小批量及高頻率之特點。而晶呈科因具有地利之便、交貨迅速等優勢，使客戶在需求數量與安全庫存上無後顧之憂。