mo源是什么材料(mo源主要用途)
今天给各位分享mo源是什么材料的知识,其中也会对mo源主要用途进行解释,现在开始吧!
南大光电4项业务:MO源、光刻胶、电子特气、ALD前驱体产品
为了写完光刻胶的研究任务,挑了南大光电, 本文写完的时候也是一个月前,一直放到草稿箱里到今天才发 ,所以一些信息可能没更新(比如南大光电的光刻胶通过的客户认证)。
公司的主营业务主要有MO源、光刻胶、电子特气、ALD前驱体产品。
我想此刻我们的心情是一样的。
为了了解这2个英文字母+1个汉字,估计我得对各个概念如剥笋般层层研究。首先看MO源,即“高纯金属有机源”,是制备LED、新一代太阳能电池、相变存储器、半导体激光器、射频集成电路芯片等的核心原材料,在半导体照明、信息通讯、航天等领域有极重要的作用。公司2010年在国内MO源的市场份额60%,全球15%。
它的下游客户,带“光电”二字的公司很多,可以进一步了解到,这个东西应该主要应用于光电子行业,如LED和太阳能电池。
好了,虽然不知道这个东西,但至少可以了解到它是做半导体的某种核心基本材料,看样子是不可或缺的。而且公司是这一块的绝对龙头(都60%市占率了还能说啥?)。
MO源“是利用先进的金属有机化学气相沉积(以下简称‘MOCVD’)工艺生成化合物半导体材料的关键支撑原材料,因而又被称为MOCVD的‘前体物’。MO源的质量直接决定了最终器件的性能,因此MOCVD工艺对MO源的质量要求很高,其中纯度是衡量MO源质量的关键指标。”
气相沉积不难理解,我个人通俗理解是,用化学气体或蒸汽附在材料上,形成一个涂层。化合物半导体就是之前我在《三安光电年报解读》中讲到的SiC、GaN之类。所以我对MO源这句话的通俗理解就是:为了做出SiC之类的第三代半导体,你得用上气相沉积(MOCVD)工艺,那为了用好这个工艺,你得用上高纯度的MO源。
MO源有60多种,三甲基镓和三甲基铟是最主要的两种MO源,其中又以三甲基镓的用量最大,使用比例在80%左右,三甲基铟使用比例平均不超过10%。
招股书继续写道:
看到这里林北清楚多了:三安、乾照等LED外延片供应商,使用的是MOCVD技术,把MO源上的原材料附着在衬底上,外延生长出化合物半导体,也就是我们常说的LED外延片。事实上,90%以上的MO源都被用于生产LED外延片。所以,对MO源市场前景的判断,关键就看LED的市场前景,而其需求又和MOCVD设备直接相关。
话虽如此,往后的报表却很不乐观。LED后来进入产能过剩阶段,MO源价格也跟着讲,毛利也从80%陆续下降到70%、60%、50%,其中用量最大的三甲基镓的毛利率更是从上市前最高70%掉到6%。
即电子特种气体,号称半导体生产过程中的“粮食”。具体可以看一下林北写过的《华特气体年报解读》。
公司于2013年成立了全椒南大材料,2016年才完成高纯磷烷、砷烷产品的产线建设;2019年直接并购山东飞源,又获得了三氟化氮、六氟化硫的生产能力。特气业务增长迅速,17年开始每年营业额是3600万、7800万、1.64亿,已经比MO源还多,毛利率也稳定在50%左右。
特气这个行业不太好理解,主要是气体太多太杂,各个环节要用到的气体也不一样。在《华特气体年报解读》一文中,林北明确表示对特气公司只看不投,因为真的不懂。
2016年公司参股了北京科华微电子材料有限公司,经过笔者研究,北京科华应该是目前国内技术实力最强的光刻胶企业,唯一一家通过了EUV光刻胶“02专项”研发。但是现在在北京科华的工商信息上,看不到南大光电了,记录显示是2019年初转让掉的。
2018年,“193nm光刻胶及配套材料关键技术开发项目”和“ArF光刻胶开发和产业化项目”获得国家02专项的正式立项,获得中央财政拨款1.3亿。公司新设了光刻胶事业部,成立“宁波南大光电材料有限公司”。
总而言之,公司虽然有光刻胶的概念,但并没有实际开展业务,而且充满不确定性。不像晶瑞股份等是从g线、i线开始做,而是一上来就搞ArF,而且都处在“专项科研”阶段。
说它是业务有点勉强,它是公司16年和 科技 部签订的一个研究项目“ALD金属有机前驱体产品的开发和安全离子注入产品开发”。前驱体就是一个东西之前的形态,就像暴龙兽之前是亚古兽,再之前是滚球兽一样,额,这是我的理解。
ALD即原子层沉积,前面讲到气相沉积,就相当于给衬底烘一层蒸汽让物质附在上面,而ALD更厉害,直接以单原子膜的形式一层一层地附在上面。ALD懂了,前驱体懂了,ALD前驱体是什么,抱歉,我还没看懂。
南大光电是一家典型的高 科技 公司,所以林北只研究了它的行业,用来辅助最近的光刻胶行业调查任务,并没有对财务进行分析。总而言之,南大光电之前做MO源,但最近这门生意好惨。为了走出困境,公司积极布局电子特气行业,经过3年努力,特气的业务已经超过了老业务MO源。
然后是我关心的光刻胶行业,作为南大的校企(大股东南京大学资产经营有限公司),公司也理所当然地能拿到国家科研专项任务,一上来就高举高打研发ArF光刻胶,这可是中国目前没有办法供应的产品,同样还在研发的还有北京科华和容大感光。当然,所有这些公司都还在研发中,还没有一家投放市场,接着光刻胶的概念,好几年股价震荡的南大光电迎来大涨。
2019年1月,南大光电卖掉了北京科华的股份,价值1.7亿,获得了近2000万投资收益,占利润总额的28.87%,多好的一只母鸡就这么被卖掉了,现在公司多了一家技术NB的竞争者。但笔者不是公司高管,对此举不好评论。
国产光刻胶成功突破,粉碎日本垄断梦
近日,半导体领域迎来重磅消息,南大光电的ArF光刻胶取得突破,国产光刻胶终于来了!
南大光电光刻胶突破
早在5月30日,南大光电就已经发布公告称,公司自主研发的ArF光刻胶产品通过客户认证,具备55nm工艺要求。
7月2日,有报道称,南大光电的ArF光刻胶产品目前已经拿到了小批量订单。
这都在表明,国产光刻胶终于不再受制于人,而是实现国产化了。
芯片在制造过程中,除了硅这种主要材料之外,一些辅助材料也至关重要,其中有一种名为光刻胶的材料,在芯片制造过程中必不可少,然而,这个材料却长期被日本垄断,中国也在这方面一直被卡脖子。
而最近传出的一个消息,对我国半导体的发展非常不利,日本对中国供应的光刻胶出现了“断供”的现象。美国召开G7峰会后,日本宣布光刻胶断供中国,日本信越化学等光刻胶企业开始限制供应ArF光刻胶产品。
断供光刻胶,对半导体行业的人而言并不陌生,2019年日韩贸易冲突白热化,日本就断供了光刻胶,导致当时全球最大的芯片厂商三星陷入了困境之中。
虽然韩国积极向日本低头求和并开展自救,但芯片生产依然受到巨大影响,间接推动了2020年的芯片短缺。
巧妇难为无米之炊,没有了光刻胶,对于中国的晶圆厂而言是巨大的打击,芯片生产将被迫停止!
好在,光刻胶的国产化进程并不慢,日企断供短短半年时间,南大光电就已经将国产光刻胶投入市场中了。
南大光电,成立于2000年12月,是以南京大学国家863计划研究成果作为技术支持的中国高纯金属有机化合物MO源的产业化基地。
1986年,863计划启动,在高济宇院士的支持和指导下,学者孙祥祯牵头进行MO源的技术攻关。MO源是一种禁运物资,更是生产化合物半导体的源头材料,对我国国防安全、高 科技 民族工业有重要意义。
历经重重困难,孙祥祯带领的课题组终于研制出了纯度大于5.5N的多个品种的MO源,全面向国内近20家研究单位供货,缓解了我国对MO源的急求。
这项工艺不仅促进了国防工业的发展,更为国内化合物半导体材料的发展奠定了原始的基础。
孙祥祯退休后,带领年轻人创立了南大光电,注册资本3770万元,生产拥有自主知识产权的高纯金属有机化合物,是国内唯一实现MO源产业化的企业,公司的技术主要来源便是南京大学863计划中的项目。
公司主要产品有三甲基镓,三甲基铟,三甲基铝,二茂镁等十几种MO源,在产品的合成、纯化、分析、封装、储运及安全操作等方面已达到国际先进水平,产品远销日本、韩国、欧洲市场,并占有大陆70%的市场份额。
作为国内唯一将半导体光学原材料实现量产的企业,南大光电对于光刻胶可以说十分熟悉,也是最有可能突破光刻胶技术的企业。
中国半导体在崛起
光刻胶到底是做什么用的呢?
芯片生产过程中,需要用光学材料将数以万计的电路刻在小小的7nm的芯片上,而这种辅助的光学材料,就是光刻胶。
在光刻胶领域,材料主要分为四种,分别为g线、i线、KrF、ArF光刻胶,半导体工艺越高,光刻机的精度越高,照射的光线频率越高,波长越短。
光刻胶的分辨率会随着光线频率的改变而不断变化,基本的演进路线是:g线(436nm) i线(365nm) KrF(248nm) ArF(193nm) F2(157nm) EUV(
其中,ArF光刻胶的制造难度是最高的,这也是14nm/7nm芯片制造过程中不可或缺的原材料。
芯片的工艺也分等级,平板电脑、 汽车 芯片等工艺水平并不高,这各等级的芯片中国已经实现了从光刻机到芯片的完全自主化生产。真正困难的在于7nm的芯片,也就是华为遭到断供的手机芯片。
这种工艺的手机芯片,不仅需要荷兰ASML先进的EVU光刻机来生产,更需要高端的光刻胶作为辅助材料,以及大量的芯片原材料,才能成功生产出华为手机所需要的芯片。
光刻机被美国和荷兰的公司垄断,现在EVU光刻机对中国处于断供状态,中芯国际花了12亿购买的EVU光刻机至今仍未到货;
芯片原材料,虽然国内已有部分原材料实现自主生产,但是硅片、光掩模、电子特气、抛光材料、溅射靶材、光刻胶以及湿电子化学品这其中原材料完全依赖进口。
在全球光刻胶市场,日本东京应化,JSR,住友化学,信越化学等企业,掌握了全球半导体光刻胶市场的90%左右份额,几乎是垄断的状态。
方正证券的报告显示,中国大陆企业在全球光刻胶领域占有率不到13%,在半导体光刻胶领域更是不足5%,完全被日本卡了脖子!
但是,进入2021年以后,中国半导体行业国产化的趋势越来越强!
首先是光刻机领域,上海微电子已经实现28nm光刻机的量产,预计2022年可以交付,这款光刻机的性能与荷兰ASML的DVU光刻机相似,可以生产14nm制程工艺的芯片。
另外,美国虽然断供了最先进的EVU光刻机,但是制程工艺相对较低的DVU光刻机却没有断供,而荷兰ASML也明确表态过,EVU光刻机也可以用于7nm工艺芯片,英特尔的10nm工艺、台积电第一个7nm芯片,都是用DVU光刻机实现。
这意味着,2022年,现有的光刻机技术或许能够提前量产华为所需的7nm芯片,打破美国封锁。
而生产7nm工艺芯片所需要的ArF光刻胶,在7月2日就已经有国外企业向南大光电订购了,这意味着半导体光刻胶原材料也实现了自主化。
另外,南大光电,容大感光、上海新阳等国内企业,也在持续研发高端光刻胶,争取在现有技术上进一步突破,追上日本的光刻胶技术。
剩下的6种完全依赖进口的原材料,国内的企业肯定也已经发现了商机,正在朝着国产化转变;最关键的两项技术突破后,中国实现手机芯片国产化的日子也就不远了。
空谈误国、实干兴邦,中国的半导体行业,正在默默地奋力追赶,一如这次南大光电突然给市场来个惊喜一样,未来还将会看到更多的一鸣惊人的突破。
中国半导体,正在以惊人的速度崛起!
作者 | 金莱
我国氮化镓生产巨头
国内有多家氮化镓龙头企业,各自有主打产品,并没有某一个企业垄断了一种化工原料的现象出现。下面梳理一下国内比较知名的氮化镓企业。
一、三安光电
化合物半导体代工,已完成部分GaN的产线布局,是氮化镓的龙头。三安光电主要从事全色系超高亮度LED外延片、芯片、Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料、微波通讯集成电路与功率器件、光通讯元器件等的研发、生产与销售,产品性能指标居国际先进水平。
二、闻泰科技
其安世入股的Transphorm获得了车规级认证,车载GaN已经量产,全球最优质的氮化镓供应商之一。
公司主营通讯和半导体两大业务板块,目前已经形成从芯片设计、晶圆制造、半导体封装测试到产业物联网、通讯终端、笔记本电脑、IoT、汽车电子产品研发制造于一体的庞大产业布局。通讯业务板块包括手机、平板、笔电、IoT、汽车电子等领域。
三、耐威科技
公司目前的第三代半导体业务主要是指GaN(氮化镓)材料的生长与器件的设计,公司已成功研制8英寸硅基氮化镓外延晶圆,且正在持续研发氮化镓器件。
北京耐威科技股份有限公司以传感技术为核心,紧密围绕物联网、特种电子两大产业链,一方面大力发展MEMS、导航、航空电子三大核心业务,一方面积极布局无人系统、第三代半导体材料和器件等潜力业务,致力于成为具备高竞争门槛的一流民营科技企业集团。
公司主要产品及业务包括MEMS芯片的工艺开发及晶圆制造、导航系统及器件、航空电子系统等,应用领域包括通信、生物医疗、工业科学、消费电子、航空航天、智能交通等。
公司业务遍及全球,客户包括特种电子用户以及全球DNA/RNA测序仪巨头、新型超声设备巨头、网络通信和应用巨头以及工业和消费细分行业的领先企业。
四、南大光电
公司的高纯磷烷、砷烷研发和产业化项目已经列入国家科技重大专项。高纯磷烷和高纯砷烷都是LED、超大规模集成电路、砷化镓太阳能电池的重要原材料。
MO源是MOCVD技术生长化合物半导体超薄型膜材料的支撑材料。化合物半导体主要用于制造高亮度发光管、高迁移率晶体管、半导体激光器、太阳能电池等器件,在红外探测、超高速计算机等方面的应用也有着光明的前景。
五、海陆重工
旗下江苏能华微电子科技发展有限公有专业研发、生产以氮化镓( GaN)为代表的复合半导体高性能晶圆,并用其做成功率器件。
苏州海陆重工股份有限公司位于江苏省张家港市开发区,是国内一流的节能环保设备的专业设计制造企业,目前并已初步形成锅炉产品、大型压力容器、核电设备、低温产品、环保工程共同发展的业务格局。
扩展资料
一、氮化镓在新型电子器件中的应用
GaN材料系列具有低的热产生率和高的击穿电场,是研制高温大功率电子器件和高频微波器件的重要材料。目前,随着 MBE技术在GaN材料应用中的进展和关键薄膜生长技术的突破,成功地生长出了GaN多种异质结构。
用GaN材料制备出了金属场效应晶体管(MESFET)、异质结场效应晶体管(HFET)、调制掺杂场效应晶体管(MODFET)等新型器件。
调制掺杂的AlGaN/GaN结构具有高的电子迁移率(2000cm2/vs)、高的饱和速度(1107cm/s)、较低的介电常数,是制作微波器件的优先材料;GaN较宽的禁带宽度(3.4eV) 及蓝宝石等材料作衬底,散热性能好,有利于器件在大功率条件下工作。
二、氮化镓在光电器件中的应用
GaN材料系列是一种理想的短波长发光器件材料,GaN及其合金的带隙覆盖了从红色到紫外的光谱范围。自从1991年日本研制出同质结GaN蓝色 LED之后,InGaN/AlGaN双异质结超亮度蓝色LED、InGaN单量子阱GaNLED相继问世。
目前,Zcd和6cd单量子阱GaN蓝色和绿色 LED已进入大批量生产阶段,从而填补了市场上蓝色LED多年的空白。以发光效率为标志的LED发展历程见图3。
蓝色发光器件在高密度光盘的信息存取、全光显示、激光打印机等领域有着巨大的应用市场。随着对Ⅲ族氮化物材料和器件研究与开发工作的不断深入,GaInN超高度蓝光、绿光LED技术已经实现商品化,现在世界各大公司和研究机构都纷纷投入巨资加入到开发蓝光LED的竞争行列。
什么是MO源?MO源国内主要提供厂商有哪些?
MO源 (metalorganic source)种类繁多,在研究和生产中使用过的MO源超过70多种, MO源概念已超出金属有机化合物的范围,现在MO源的含义应是:凡在MOCVD外延技术中作为基本材料使用的金属或元素有机化合物统称为MO源,因此MO源在外国文献中常笼统地称为“MOCVD的前体物(Precursor)”。但是在化合物半导体材料研发和生产中,除Ⅴ、Ⅵ族元素的氢化物(如NH3、AsH3、H2Se等)外,MOCVD工艺使用的高纯基础材料主要是Ⅱ、Ⅲ族的金属有机化合物(如TMGa、DMCd等)和Ⅴ、Ⅵ族元素有机化合物(TBP、TBAs等),目前在MOCVD工艺中使用的Ⅴ、Ⅵ族材料仍是元素的氢化物为主。
据我所知,中国做的最好的应该是南大光电了。
江苏南大光电材料股份有限公司(股票代码:300346),成立于2000年,坐落于苏州工业园区,是一家专业从事高纯电子材料研发、生产和销售的高新技术企业 ,主要产品有MO源、特种气体(砷烷、磷烷)、安全源(负离子注入源)等。
南大光电是目前国内唯一MO源大规模产业化生产的企业,亦是全球四大MO源制造商之一。 南大光电拥有完善的质量管理体系,公司已经通过ISO9001:2008质量管理体系认证、ISO14001:2004环境管理体系认证以及OHSAS18001:2007职业健康与安全管理体系认证。公司产品得到全球用户广泛认可,已经成功进入了中国大陆、台湾地区、韩国、美国、日本、欧洲等主要市场。
mo源是什么材料的介绍就聊到这里吧,感谢你花时间阅读本站内容。
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