芯片大浪潮下,濺射靶材行業迎來發展機遇


濺射靶材是超大規模集成電路制造的必需原材料,隨著全球半導體、平板顯示、光學元器件、太陽能電池等行業生產規模持續擴張,我國進一步強化作為全球的電子信息、家用電器、太陽能電池及組件等產業的重要制造基地的地位,并直接帶動了濺射靶材行業的發展,給國內濺射靶材廠商帶來良好的發展機遇。


濺射靶材,特別是高純度濺射靶材應用于電子元器件制造的物理氣相沉積(PVD)工藝,是制備晶圓、面板、太陽能電池等表面電子薄膜的關鍵材料。真空狀態下,用加速的離子轟擊固體表面,離子和固體表面原子交換動量,使固體表面的原子離開固體并沉積在基底表面形成所需要的薄膜,這一過程稱為濺射。被轟擊的固體是用濺射法沉積薄膜的源材料,通常稱為靶材。


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濺射靶材的行業特征


1、市場規模


2013-2020年,全球濺射靶材市場規模從76億美元上升196億美元,復合增速為14%。中國市場規模在30億美元。2020年全球半導體用靶材市場規模約20億美元,中國市場規模55億元,靶材占晶圓制造及封裝材料比逾3%。


濺射靶材的下游應用領域包括半導體芯片10%,平板顯示器34%,信息存儲29%,太陽能電池21%和智能玻璃6%。半導體領域用濺射靶材對性能要求極高。


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2、濺射靶材主要應用分析:


1>半導體濺射靶材.半導體濺射靶材占比10%,半導體芯片按照硅片尺寸的不同靶材類別也有差異,8英寸晶圓生產中用到的鋁靶和鈦靶較多,而12英寸晶圓生產中對于鉭和銅靶材的需求較大。


2>平板顯示。平板顯示占比34%,鍍膜用濺射靶材主要品種有:鉬靶、鋁靶、鋁合金靶、鉻靶、銅靶、銅合金靶、硅靶、鈦靶、鈮靶和氧化銦錫(ITO)靶材等。


3>太陽能光伏。太陽能光伏行業中,濺射靶材占比21%,常用的濺射靶材包括:鋁靶、銅靶、鉬靶、鉻靶以及ITO靶。


芯片大浪潮下,濺射靶材行業迎來發展機遇的圖3芯片大浪潮下,濺射靶材行業迎來發展機遇的圖4


3、濺射靶材產業鏈


靶材產業鏈:濺射靶材產業鏈主要包括金屬提純、靶材制造、濺射鍍膜和終端應用等環節。其中,靶材制造和濺射鍍膜位于中游,是整個濺射靶材產業鏈中的關鍵環節。


上游:主要是提供金屬提純企業,比如:三菱化學(鋁、鈦),東方鉭業(鉭)、章源鎢業(鎢)。


中游:主要是濺射靶材制造商,霍尼韋爾(美)、日礦金屬(日本)、東曹(日本)、江豐電子(中國)、有研億金(中國)、阿石創(中國)。


下游:主要是應用廠商:晶圓代工廠(臺積電、格羅方德、中芯國際、索尼、東芝)。半導體廠(意法半導體、英飛凌),面板廠(京東方),太陽能電池廠。濺射靶材制造領域看,國內企業在產業鏈地位弱小,正處在加速替代過程中。

 

濺射靶材的行業瓶頸


最大的瓶頸是高純金屬原材料的獲取。高純金屬原材料是靶材生產制造的基礎。成本結構來看高純金屬原材料占比超過7成,高純金屬主要從國外進口。


一般金屬能到99.8的純度,而制作芯片需要的金屬純度是99.999-99.9999。純度太高,提純技術壟斷在美日兩國,國內近幾年才出現替代。


全球范圍內,高純金屬產業集中度較高,美日等國家的高純金屬生產商依托先進的提純技術在整個產業鏈中具有較強的議價能力。近年來隨著技術的發展,我國出現了一些高純鋁生產企業,與美、日企業的差距正在縮小。

 

靶材技術發展趨勢


濺射靶材的發展趨勢是:靶材向大尺寸、高純度化發展。濺射靶材的技術發展趨

勢與下游應用領域的技術革新息息相關,隨著應用市場在薄膜產品或元件上的技術進步,濺射靶材也需要隨之變化。


在下游應用領域中,半導體產業對濺射靶材和濺射薄膜的品質要求最高,隨著更大尺寸的硅晶圓片制造出來,相應地要求濺射靶材也朝著大尺寸方向發展,同時也對濺射靶材的晶粒晶向控制提出了更高的要求。


濺射薄膜的純度與濺射靶材的純度密切相關,為了滿足半導體更高精度、更細小微米工藝的需求,所需要的濺射靶材純度不斷攀升,甚至達到99.9999%(6N)純度以上。


靶材作為重點鼓勵發展的戰略性新興產業,并出臺產業政策,“十三五”提出,到2020年重大關鍵材料自給率達到70%以上,初步實現我國從材料大國向材料強國的戰略轉變。目前我國企業在靶材領域已陸續取得突破,在現在的經濟背景下,國產靶材必將取得長足發展。


來源:斗牛情報站

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