電子化學特殊氣體公司，兆捷(6959.TW)

來簡單理解一下，電子化學特殊氣體公司，兆捷。這是一家剛興櫃的公司。

兆捷的商品主要包含生產及銷售特殊氣體及機器設備，機器設備主要為特殊氣體轉充裝使用。而特殊氣體產品共分為下列四大項目：

(1)電子植入氣體（Dopant Gas） 

電子植入氣體多為毒性氣體，而半導體擴散製造(Dopant)中，離子植入時多為 2 萬~8 萬伏特的高工作電壓，因此機台需要絕緣以防止電弧效應 arcing，為達到絕緣之狀態，所以無法用中央供氣，氣瓶需要安裝在機台內以絕緣。因此工作人員需要將氣瓶帶入無塵室內安裝在機台內，而在過程中需要游離之材料必須為「氣態」，就以三氟化硼(BF3)為例，因為防止 BF3 洩漏將招致工安事故，故需要選擇採用 SDS(Safe Delivery Source)封裝技術的鋼瓶載具，鋼瓶載具內填充吸附材料，將氣體分子吸附，而使鋼瓶載具內部壓力低於一個大氣壓(Sub-Atomespheric Gas System,“SAGS”)，如此能使氣體外洩發生的機會大為降低，提高使用上的安全性。

兆捷產品之用途在半導體擴散製造(Dopant)中作為半導體離子佈植 (implantation process)及摻雜(after implantation)用特殊氣體，主要產品包括砷烷(氫化砷) Arsine (AsH3)、磷烷(磷化氫) Phosphine (PH3)、三氟化硼(11B)11B Enriched Boron Trifluoride (11BF3)及四氟化鍺 Germanium Tetrafluoride (GeF4)等。

(2)電子清潔蝕刻氣體（Clean and Etchant Gas） 

電子清潔蝕刻氣體在半導體及 TFT-LCD 製造之薄膜製程中扮演「清潔劑」的角色，不過這類清潔劑是氣態，而非液態。而薄膜製程之主要設備是「化學氣相沉積」(CVD)機台，係透過機器手臂托著一片晶圓送進反應室(Chamber)之鏡頭，就是 CVD 操作的狀態。CVD 製程會在晶圓片上長出薄膜，薄膜之成份有可能是矽、二氧化矽或其他金屬材料，但這些材料不僅會附著在晶片上，也附著在反應室內的「牆壁」上，內牆上之二氧化矽累積至相當數量，就會在反應室內形成微塵粒子（Particle），影響晶圓片之良率。因此每台 CVD 機台在處理過規定數量的晶圓片後，就要使用含氟的氣體清洗，以去除內壁上的矽化物質。

兆捷產品主要以提供三氟化氮 Nitrogen Trifluoride (NF3)及氟氣、氮氣混合氣體 (F2/N2 Mixture Gas)為主，NF3 在半導體與液晶面板生產製造 領域中是重要的清潔氣體，用於清潔機台內部製程後表面產生的矽化物， 而 F2/N2 Mixture Gas 則廣泛應用於電子、雷射技術、醫藥器材等領域。 

(3)電子沉積氣體（CVD Thin-Film Gas） 

電子沉積氣體是一種用來產生純度高、效能好的半導體薄膜固態材料的原料，係半導體產業使用此原料來成長薄膜。典型的 CVD 製程是將晶圓(基底)暴露在一種或多種不同的薄膜氣體及前趨物氣體原料，在基底表面發生化學反應或/及化學分解來產生欲沉積的薄膜來製造積體電路，而反應過程中通常也會伴隨地產生不同的副產品，但大多會隨著氣流或清潔氣體被帶走，而不會留在反應腔(reaction chamber)中。因此微製程大都使用電子沉積氣體在 CVD 中來沉積不同形式的材料，包括單晶、多晶、非晶及磊晶材料。

兆捷產品主要以提供矽甲烷 Silane (SiH4)、矽乙烷 Disilane (Si2H6)、 二氯矽烷(DCS) Dichlorosilane (DCS)及三氯矽烷(TCS) Trichlorosilane (TCS) 為主。其產品運用主要在半導體積體電路沉積(薄膜製程)，用來以薄膜沉積提純矽，主要應用產業包括 DRAM、晶圓代工、面板及太陽能等產業。 

(4)電子雷射氣體（Laser Litho Gas） 

電子雷射氣體是驅動微影機之最主要原料，微影機之光源坐落於紫外光，因此準分子雷射(excimer laser)的光源就應運而生了，利用惰性氣體與鹵素分子混合，藉由電子束的能量激發，而產生深紫外光的波長，如利用氟化氪(KrF)分子產生 248 奈米、氬化氪(ArF)的 193 奈米、以及氟氣(F2)的 157 奈米波長的光源。深紫外光的光源還可以經由重複曝光的方式，轉成極紫外光(extreme UV，13.5 奈米波長)的微影機將製程的極限推到 3~5 奈 米的線寬。

微影機 EUV 在摩爾定律所主導的半導體產業，一直扮演著決定性的角色。微影機顧名思義就是在矽基板上，能夠雕刻出多細的線寬，而這多細的線寬取決於微影機中所使用光源的波長，以及光學系統的設計。光源的波長越短，所雕出來的線寬就越細，EUV 微影機被視為是結束摩爾定律的終極武器，也應該是人類所研發出可用於生產製造最精密、複雜且最昂貴的設備了，而主要的驅動來源就是電子雷射氣體。

兆捷以提供氬化氪(ArF) 193nm、 氟化氪(KrF) 248nm 、 Laser Annealing Gas 雷射退火氣體、氖氣Neon (Ne)及氪氣 Krypton (Kr)等產品。 其主要產品是光阻製程中使用，給予 EUV 產生準分子雷射，運用於半導體 DUV(深紫外光微影)黃光製程及低溫多晶矽（LTPS）之生產過程。

產業概況

兆捷為從事半導體特殊氣體之製造、純化、檢測與質量控制、分裝與沖填、銷售與儲運等業務，以及相關生產設備、容器閥件之組裝製作。電子特殊氣體是半導體工業的關鍵原料，屬於工業氣體之重要分支。工業氣體為現代工業之基礎原材料，而電子特殊氣體是工業氣體中附加值較高之品項，與傳統工業氣體之區別則在於純度更高，處理技術門檻高（如高純氣體）或者用途特殊且量少（以原子計量來參與化學反應），是超大型積體電路、平面顯示器元件、化合物半導體元件、太陽能電池、光纖等電子工業生產中不可或缺的基礎和支撐性材料之一，相關下游領域之快速發展將帶動未來特種氣體的增量需求。

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、蝕刻及光罩形成等製造環節。電子氣體在不同的產業應用領域中，大宗氣體和特殊氣體的成本占比略有不同；其中特殊氣體更是半導體、平面顯示器及太陽能電池等行業生產製造過程中不可或缺的關鍵性化工材料，被廣泛應用於薄膜、蝕刻、摻雜、氣相沉積、擴散等工藝。

氣體產業鏈上游主要為原料及設備，原料包含礦石、空氣、工業尾氣及基礎化學原料等，而設備則為氣體的分離及合成設備以及閥件或負壓容器設備；中游則可分為大宗氣體及特殊氣體，大宗氣體主要是空氣中分離出來的氣體，包括氧氣、氮氣及氬氣等，以及合成氣體，例如：氨氣、二氧化碳以及乙炔等，而特殊氣體中最主要的是電子特殊氣體，電子特殊氣體為半導體產業前製程中所需要的各種相關氣體，包括蝕刻、沉積、長晶、植入、清潔、光罩及雷射等，設備則為氣體的純化、分析、分裝設備、容器閥件及除害設備等；下游為傳統行業及高科技行業的應用，主要市場為半導體產業、航天及軍用、液晶面板、以及太陽能等各產業領域。

電子氣體是半導體的靈魂血液，電子特殊氣體涉及積體電路、面板、光電和光纖製造的多個流程，是製造過程中的關鍵材料，其品質直接影響電子產品的良率和性能。目前，應用於半導體產業的各個流程的特種氣體有110餘種，常用的有20-30種。電子氣體在積體電路製造流程中具有關鍵角色直接影響良率，尤其在半導體薄膜沉積環節發揮不可取代的作用，是形成薄膜的主 要原材料之一。但因先進製程的電晶體密度持續提高，需將線路節點與線徑不斷的縮小，為滿足先進製程的需要，因此在半導體製程隨摩爾定律持續推進的過程中，高精度電子市場需求將隨著製程的演進而逐步提高。另外在使用量最高的電子清潔氣體， 隨著終端產品的精密性與降低溫室效應和改善良率的需要，即有可能發生產品替換轉移，氟氮混合類氣體的材料特性，將 會是一項優良的解決方案，將可能取代部分的清潔氣體製程應用需求，產品應用潛力非常高。

電子氣體的化學元素主要包括矽族氣體、鹵化物或鹵化物氣體、含硼、磷、砷特種氣體作為積體電路製造的關鍵材料，伴隨著下游產業技術的快速反覆運算，電子氣體的精細化程度持續提高，特別是在純度和精度方面，對氣體的要求持續提高。比如在純度方面，普通工業氣體要求在99.99%左右，但是在先進制程的積體電路製造過程中，氣體純度要求在6N（99.9999%）以上。另外還有等離子氣體，以及氟碳類蝕刻氣體，種類繁多。

電子氣體品質之指標不僅是指氣體本身純度，還包括影響製造過程中各種關鍵雜質含量，如氧氣、水分、金屬、離子濃度、顆粒等，電子特氣中水汽、顆粒等雜質會影響電子器件壽命，造成半導體線路損壞。雜質含量通常為ppm（百萬分之一，0.0001%）、ppb（十億分之一，十億分之一，0.0000001%）。

兆捷，是一家電子化學特殊氣體公司，近1年ROE為14%，毛利率為20%，資產負債率為25%。公司銷售以特殊氣體佔75%，機器設備佔25%。銷售區域以台灣佔73%，中國佔27%。

由於台灣已佔有全球約30%的半導體材料市場，而聯電加上台積電就佔有60%的台灣市場，而電子特氣在半導體製造材料中佔比僅次於wafer。半導體材料包括晶圓製造材料和封裝材料，其中晶圓製造材料包括矽晶圓、電子特氣、光罩、光阻劑、光阻劑輔助材料、工藝化學品、靶材、CMP拋光材料及其他材料，根據市調機構預估，2022年全球半導體晶圓製造材料市場規模為440億美元，年增長9%。根據SEMI (國際半導體產業協會)全球半導體晶圓製程材料市場報告，2022年電子氣體在晶圓製造材料市場中佔比達到13%，僅次於佔比35%的矽晶圓，市場規模巨大。

根據 SEMI 資訊，全球約有 85 座 8 吋或 12 吋晶圓廠將在 2024 年陸續由新建或擴建進入量產，這些半導體廠的74%則位於亞洲，而兆捷位處於全球最先進半導體晶片生產樞紐地帶核心，優質的地利提供了在地化取代進口的絕佳條件與機會，更創造許多先進製程應用認證的先機。

競爭

全球有3家植入氣體及2家雷射氣體生產商之公司。電子植入氣體目前全球可量產之生產廠有3家，分別為美國Entegris、Praxair及兆捷，而通過台積電認證供應只有美國Entegris及兆捷兩家，各自擁有不同的專利。另外雷射氣體全球市占率最高者為Linde Spectrum EM，兆捷相較其他競爭者雖屬新進公司，但兆捷在市場均已通過客戶認證，目前基期低且新廠產能投入後，成長空間大。在半導體產業原材料規模占比中，電子氣體是僅次於大矽晶圓的第二大市場需求半導體材料。隨著半導體產業的發展，電子氣體市場也隨之增長。2022年全球電子特種氣體市場規模約為54億美元，2021年電子特種氣體市場規模約為50億美元，同比增長約8%。

電子特用氣體對半導體製程是非常重要的原材料，即使多家廠商投入產品的研發，電子特用氣體具備明顯之先行者優勢。半導體特用氣體的要求門檻高，認證時間長，至少一年更可長達三年以上，且後入者必須有明顯價差，利基大幅下降。