近日最大的ITO鈀材高純銦供應商株洲科能新材料股份有限公司(以下簡稱“株洲科能”)科創(chuàng)板IPO獲上交所受理,本次擬募資5.88億元。本次擬募資用于年產500噸半導體高純材料項目及回收項目、稀散金屬先進材料研發(fā)中心建設項目、補充流動資金。
根據中國有色金屬工業(yè)協會稀散金屬分會統(tǒng)計的數據,近年來株洲科能高純銦產品國內市場占有率達50%左右,生產規(guī)模、產銷量、產值位居全國第一位;株洲科能純鎵產品國內市場占有率達20%左右,市場占有率國內第二,具有較高的市場認可度。株洲科能也已發(fā)展成為全球高純鎵、高純銦材料的主要提供商之一,產品技術性能整體處于國內領先水平,先后成功配套Freiberger、AXT、Wafer、5NPlus、Rasa等全球主要化合物半導體廠商,系全球化合物半導體領域領先企業(yè)Freiberger的高純鎵主要供應商以及Wafer在中國境內高純銦唯一供應商,同時高純鎵、高純銦已基本覆蓋三安光電、蘇州納維、云南鑫耀、浙江康鵬等國內近些年興起的主要化合物半導體廠商及中國科學院半導體研究所等科研單位,以及隆基綠能、江蘇協鑫等國內領先的太陽能電池P型硅片生產企業(yè)。
據了解株洲科能為國內領先的ITO、IGZO等靶材用銦提供商,占據國內市場主導地位,基本覆蓋全球主要的ITO、IGZO靶材生產廠商,核心客戶包括三井金屬、ANP、光洋科技、隆華科技、阿石創(chuàng)、映日科技、河北恒博等國內外下游行業(yè)主要知名廠商,系ITO靶材全球領先企業(yè)三井金屬在中國境內的唯一供應商。
株洲科能表示高純度鎵、銦等稀散金屬是化合物半導體、ITO靶材的關鍵基礎材料,其品質對化合物半導體、靶材合成影響重大。由于化合物半導體及靶材行業(yè)的知名企業(yè)多位于境外發(fā)達國家,導致株洲科能所處的高純度稀散金屬行業(yè)呈現國際化競爭格局,市場份額主要由IndiumCorporation、Dowa、Rasa及5NPlus等境外知名廠商及廣東先導、株洲科能等少數國內企業(yè)占據。上述境外知名廠商因進入行業(yè)時間早、配套下游行業(yè)知名客戶多,其技術水平、研發(fā)能力及產能規(guī)模較國內廠商具有明顯優(yōu)勢。
株洲科能的高純產品主要包括高純銦、高純鎵等,可應用于磷化銦、砷化鎵等化合物半導體襯底以及太陽能電池P型硅片,廣泛應用于新一代顯示、無人駕駛、人工智能、5G通訊、新能源等體現未來國家競爭力的重點領域。公司通過多年的深入研究,成功開發(fā)了“選擇性定向揮發(fā)真空冷凝技術”、“多模式電磁場調控定向凝固技術”、“循環(huán)高效電化學技術”等核心技術,實現了高純銦、高純鎵中雜質元素的深度脫除,量產純度可達到8N;自主研發(fā)了高純銦、高純鎵自動化生產設備,實現了生產過程的自動化,參數控制更加精準,大幅提升產品一致性及穩(wěn)定性。
鑒于株洲科能在高純鎵、銦等稀散金屬制備領域整體技術領先、成套技術和裝備自主可控,實現高純鎵、銦等規(guī)?;a,質量穩(wěn)定可靠,產品一致性好,供貨能力穩(wěn)定,交付及時,公司已與Freiberger、AXT、Wafer、5NPlus、Rasa等國際知名化合物半導體企業(yè)以及三安光電、蘇州納維、云南鑫耀、浙江康鵬、珠海鼎泰、中國科學院半導體研究所等國內主要化合物半導體生產、研究單位形成了穩(wěn)定的業(yè)務合作關系。
株洲科能靶材用電子級稀散金屬產品主要包括靶材用銦、氧化銦及氧化鎵等,可應用于ITO靶材、IGZO靶材,廣泛應用平面顯示、太陽能電池、節(jié)能玻璃、半導體等終端應用領域。公司通過多年的深入研究,成功研發(fā)了“無雜質致密電沉積技術”,解決了金屬銦生產過程硫、氯等雜質元素不容易脫除的難題;開發(fā)了一系列真空除雜設備,實現了高純金屬中雜質元素的高效靶向脫除,與傳統(tǒng)的化學法相比,具有生產效率更高、環(huán)境污染極小等特點。公司依托自主開發(fā)的“超臨界水氧化技術”,解決了高溫高壓下水對容器的腐蝕、無機鹽結垢、氧化鎵的粒度和形貌不可控等問題,保證了氧化鎵材料高純度、粒度均勻及形貌的穩(wěn)定性。
ITO靶材生產過程包括金屬提純和靶材制造兩個核心環(huán)節(jié)。因高純金屬原料的品質影響靶材的導電性能等性狀,對最終成膜的質量有較大影響,且靶材種類繁多,客戶需求非標,定制屬性明顯。故而金屬提純環(huán)節(jié)技術壁壘及附加值均較高。
其中銦屬于稀散金屬,因其具有可塑性、延展性、光滲透性和導電性等特點,而以化合物、合金的形式被廣泛應用。目前,銦的主要應用領域是平板顯示領域,包括ITO靶材及新興的銦鎵鋅氧化物(IGZO)靶材,占全球銦消費量的80%;其次是半導體領域、焊料和合金領域、太陽能發(fā)電領域等。生產ITO靶材對于銦的純度要求一般在4N5及以上,生產化合物半導體材料對于銦的純度要求則更高,一般在6N及以上。
2020-2022年,全球精銦產量分別為1,879噸、1,920噸和2,012噸,基本維持穩(wěn)定,其中原生銦產量分別為834噸、904噸和897噸。中國作為最大的原生銦生產國,原生銦產量分別為404噸、429噸和442噸,占世界總產量的50%左右。
平面顯示面板生產是ITO靶材當前的主要需求領域。在平面顯示面板的生產工藝中,需要使用ITO靶材在玻璃基板上形成ITO薄膜。異質結太陽能光伏電池在制備透明導電膜階段需要應用ITO靶材,是ITO靶材未來需求的增長點。
受益于全球平面顯示面板出貨面積穩(wěn)步增長以及異質結太陽能電池產能逐步提升,ITO靶材需求整體呈現上升趨勢。根據中國光學光電子行業(yè)協會液晶分會的數據顯示,2019-2021年國內ITO靶材市場容量從639噸增長到1,002噸,年復合增長率為25.22%,在2022年之后預計國內市場也將穩(wěn)定增長至2024年的1,210噸。
從國內ITO靶材市場競爭情況看,我國仍對進口的依賴程度較高,日韓企業(yè)占據了國內市場的主導地位,如三井金屬、JX金屬、KVMaterialsCo.,Ltd.(原三星康寧靶材事業(yè)部)、ANP等占據了較大的市場份額。
近年來,隨著國家政策的鼓勵與資金的支持,部分企業(yè)已經突破了關鍵技術門檻,國產ITO靶材領域涌現出隆華科技、廣東先導、映日科技、阿石創(chuàng)等國內ITO靶材領先企業(yè)。隨著JX金屬于2023年3月宣布不再生產ITO靶材產品,未來國產靶材將逐步擴大國內ITO靶材市場份額,進一步改變國內高端平面顯示用ITO靶材產品長期依賴進口的局面。
株洲科能認為,近年來受國際經貿關系影響,部分國家采取技術封鎖、出口管制、貿易制裁等手段打壓限制我國半導體產業(yè)的發(fā)展。株洲科能的高純銦、高純鎵產品主要應用于制備磷化銦、砷化鎵等Ⅲ-Ⅴ族化合物半導體材料。磷化銦、砷化鎵作為第二代半導體材料,具有禁帶寬度大、電子遷移率高等特點,是當今信息技術的重要支撐之一,是射頻微電子和各類光電子器件的核心基礎材料并廣泛應用于雷達、精確制導、衛(wèi)星通訊、5G等微電子領域以及各類激光器、探測器等光電子領域。
隨著信息技術的發(fā)展,應用端向更高峰值功率、更寬帶寬以及更高頻的方向進化,對相關器件的頻率、擊穿漏電等性能的要求也不斷提升,進而對磷化銦、砷化鎵襯底及外延片材料提出了更高要求。
影響上述器件性能的一個重要技術指標便是襯底和外延材料的純度,特別是外延材料,要求的背景載流子濃度小于1014cm-3級。影響外延材料背景載流子濃度的首要因素就是高純銦、鎵、砷、磷等原材料的純度,在此背景載流子濃度要求下,原材料中的某些會產生導電載流子的雜質(如硅、硫、鋅以及氧、鐵、鎳等)含量需要控制在10ppb以下。因此,7N5及以上純度的超高純銦、鎵等原材料,將成為化合物半導體器件發(fā)展的重要支撐,未來,實現高純及超高純稀散金屬等關鍵基礎原材料的“自主可控”對于保障國家電子信息材料產業(yè)基礎安全具有重要意義。
未來株洲科能將積極把握化合物半導體、新能源等產業(yè)良好的市場發(fā)展機遇,加快“年產500噸半導體高純材料項目及回收項目”等募投項目的實施,進一步提升高純銦、高純鎵等主要產品產能規(guī)模和市場占有率,加快形成原料、產品、尾料回收的綠色循環(huán)產業(yè)鏈。