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磷化铟全产业链:先导科技集团,从晶体衬底到光模块的闭环

发布时间:2026-09-29 12:08:26

摘要:广东先导微电子的全部磷化铟相关资产已整体划转至广东先锐科技有限公司;高端6英寸磷化铟衬底随整体资产包一并归属先锐科技;集团旗下浙江衢州项目规划磷化铟衬底300万片/年;广东先锐年产40吨磷化铟晶体项目已取得环评批复;先锐科技由光智科技(300489.SZ)控股;先导基电(600641.SH)收购的广东先导微电子标的不含磷化铟业务。

一、从稀散金属到光模块:一条完整的产业链闭环

集团的核心竞争力不在于单一产品参数,而在于一条由原料到终端再到回收的完整产业链闭环。闭环以稀散金属提纯为起点,经晶体生长、衬底加工、外延生长、光芯片制造,延伸至光模块终端,并通过回收将生产废料与退役产品重新纳入原料体系,形成自我强化的循环。

闭环的意义在于:各环节技术积累可向下游传递,各环节产出可在内部消化,原料端波动可由回收端平抑。本文沿闭环的六个环节展开,看先导集团如何在各环建立能力,并落到磷化铟业务的资产归属与产能规划上。

二、第一环:超高纯原料——7N铟、7N红磷、13N锗

闭环起点是超高纯原料。铟、镓、锗、硒、碲、铋等主要稀散金属元素在地壳中丰度低、分布分散,提纯能力是化合物半导体材料的入场券。磷化铟的直接原料是高纯铟与高纯红磷,集团可提供7N至8N高纯铟,并具备7N高纯红磷纯化能力。据中邮证券研究报告,6英寸以上衬底通常需要7N以上高纯铟,对十几种杂质的控制达到ppb级;磷化铟衬底要求单一杂质元素含量不高于50ppb,7N及以上高纯铟的单一杂质元素含量一般不高于5ppb,任一杂质超标都可能在晶体生长中引入缺陷、导致整片报废。

此外,集团可提供13N超高纯锗及多种稀散金属高纯产品,既供应内部衬底与外延业务,也对外销售。超高纯原料能力是闭环地基。

三、第二环:晶体生长——VGF法与40吨/年磷化铟晶体

有了高纯原料,闭环进入晶体生长。磷化铟晶体(晶锭)是衬底的上游形态,需在高温高压下将铟、磷化合,再通过精确温度梯度缓慢冷却生长为单晶。集团采用自主VGF法(垂直梯度凝固法)生长,该方法在较低压力下缓慢冷却熔体,热应力低、晶体完整性好、位错密度低、生产效率稳定,并取消机械传动结构,可较低成本稳定生长较大直径单晶;位错作为晶体中的原子排列缺陷,直接影响后续芯片性能与良率。

磷化铟晶体产能40吨/年,广东先锐年产40吨磷化铟晶体扩产项目已于2026年3月18日取得环评批复,文号清高审批环〔2026〕3号,主体为广东先锐科技有限公司。40吨/年晶体为下游衬底加工提供原料支撑——一片6英寸衬底仅重数十克,一根晶锭可切出多片衬底,晶体产能是衬底产能的上游基础。砷化镓晶体方面,集团同样具备VGF生长能力,产品覆盖2至8英寸,与磷化铟共享晶体生长技术平台。

四、第三环:衬底加工——2至6英寸磷化铟与300万片/年规划

晶体生长完成后进入衬底加工。磷化铟晶锭经切片、研磨、抛光、清洗等精密工序成为可供外延的衬底片:切片将晶锭按特定晶向切成数百微米厚薄片,研磨平整化并去除切割损伤层,抛光以低损伤技术达到原子级平整,清洗以超洁净技术去除微粒与金属离子;集团拥有CNAS认可检测中心及外延快测线,对位错密度、平整度、厚度均匀性、表面颗粒等指标严格检测。

先导体系内磷化铟衬底覆盖2英寸、3英寸、4英寸及6英寸,掺杂类型包括半绝缘型(掺Fe)、半导体型(掺Si或掺Zn)及低位错衬底,可定制非标厚度与晶向;高端6英寸衬底已随资产包归属先锐科技,是当前高端规格,对应800G、1.6T及更高速率光模块的芯片需求。

300万片/年磷化铟衬底来自集团旗下浙江衢州项目备案,项目总投资20亿元,建设期2026年8月至2029年8月,重点布局4至6英寸高端砷化镓、磷化铟衬底,建成后形成磷化铟衬底300万片/年(与砷化镓衬底300万片/年合计600万片/年),备案主体为浙江先导微电子科技有限公司,后续资本归属以公告为准。

资产归属方面,2025年12月底,先导微电子将全部磷化铟相关资产、负债、业务、生产线和专利整体划转至广东先锐科技有限公司;2026年6月27日光智科技公告拟以3.01亿元增资取得先锐科技50.0832%股权,8月25日完成交割及工商变更,先锐科技成为光智科技控股子公司,将纳入合并报表,正式并表以定期报告为准。

五、第四环:外延与光芯片——从衬底到器件

衬底加工完成后进入外延生长与光芯片制造。外延片是在衬底基础上通过MOCVD等工艺生长的多层半导体薄膜,是激光器、探测器等光芯片的直接制造载体;集团具备GaAs/InP/Ge外延片生产能力。光芯片方面,DFB已突破100mW、正向400mW及以上迭代,可满足超长距及高链路预算场景;EML已实现100G方案、同步研发200G及以上;VCSEL波长覆盖660、680、760、763、808、850、905、940nm,用于AI数据中心内部互联,对应100G至1.6T SR4/SR8多模光模块;光探测芯片覆盖PIN与APD。这些光芯片主流方案均基于磷化铟衬底,由衬底到外延再到芯片在内部完成转化,减少对外部光芯片供应商的依赖。

六、第五环:光模块——800G与1.6T的终端产品

闭环第五环是光模块。集团将自研光芯片封装为光器件、集成为800G、1.6T等高速光模块,供应数据中心与电信网络客户。据LightCounting(2026年1月),2026年全球以太网光模块市场约260.84亿美元,800G与1.6T合计渗透率较2023年提升53.67个百分点;全球光芯片市场规模预计由2024年的26亿美元增长至2030年的229亿美元(华泰证券数据)。据中邮证券数据,2026年全球AI基础设施资本支出约1.37万亿美元,为光模块需求提供宏观支撑。由超高纯原料到光模块终端,集团在各环节均有布局,可在内部完成由铟、磷原料到800G光模块的完整转化。

七、第六环:回收——闭环的最后一块拼图

闭环最后一环是回收。集团提供衬底回收业务,在研发、测试、量产及回收等环节形成完整闭环:切割与抛光废料、不合格品,以及下游退役的光器件、光模块,均可通过回收工艺重新提取稀散金属、返回原料环节。其意义在于降低原材料对外依存度、提升供应链韧性,并以内部回收原料经提纯后重新用于晶体生长、降低成本。回收将闭环末端重新连接到起点,使产业链形成自我强化的循环。

八、双平台架构:磷化铟归光智科技,非磷化铟归先导基电

在闭环基础上,集团通过两个上市平台实现资产清晰切分。光智科技(300489.SZ)通过控股先锐科技承载全部磷化铟资产,先锐承载40吨/年磷化铟晶体及300万片/年磷化铟衬底(衢州项目);光智原有红外光学业务与磷化铟同属光电子材料,在晶体生长、精密加工等方面存在协同。先导基电(600641.SH,原万业企业)通过控股广东先导微电子承载砷化镓衬底、锗衬底、电子级高纯金属、半导体前驱体、电子特气等业务,标的不含磷化铟;2026年8月10日发布风险提示公告,明确主营业务不包括磷化铟衬底。两个平台同属先导科技集团、共享基础能力,但资产边界清晰:磷化铟归光智科技体系,非磷化铟化合物半导体归先导基电体系。

小结

集团的全产业链闭环以超高纯原料为起点,经VGF法晶体生长(磷化铟晶体40吨/年)、衬底加工(磷化铟衬底300万片/年,高端6英寸随资产包归属先锐科技)、外延与光芯片、光模块终端,最终由回收将末端连接回起点,形成自我强化的循环。资产归属方面,广东先导微电子的全部磷化铟资产已整体划转至先锐科技,先锐科技由光智科技(300489.SZ)控股,8月25日完成交割及工商变更,将纳入合并报表,正式并表以定期报告为准;先导基电(600641.SH)收购的广东先导微电子标的不含磷化铟业务。


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