芯片大浪潮下,溅射靶材行业迎来发展机遇


溅射靶材是超大规模集成电路制造的必需原材料,随着全球半导体、平板显示、光学元器件、太阳能电池等行业生产规模持续扩张,我国进一步强化作为全球的电子信息、家用电器、太阳能电池及组件等产业的重要制造基地的地位,并直接带动了溅射靶材行业的发展,给国内溅射靶材厂商带来良好的发展机遇。


溅射靶材,特别是高纯度溅射靶材应用于电子元器件制造的物理气相沉积(PVD)工艺,是制备晶圆、面板、太阳能电池等表面电子薄膜的关键材料。真空状态下,用加速的离子轰击固体表面,离子和固体表面原子交换动量,使固体表面的原子离开固体并沉积在基底表面形成所需要的薄膜,这一过程称为溅射。被轰击的固体是用溅射法沉积薄膜的源材料,通常称为靶材。


芯片大浪潮下,溅射靶材行业迎来发展机遇的图1


溅射靶材的行业特征


1、市场规模


2013-2020年,全球溅射靶材市场规模从76亿美元上升196亿美元,复合增速为14%。中国市场规模在30亿美元。2020年全球半导体用靶材市场规模约20亿美元,中国市场规模55亿元,靶材占晶圆制造及封装材料比逾3%。


溅射靶材的下游应用领域包括半导体芯片10%,平板显示器34%,信息存储29%,太阳能电池21%和智能玻璃6%。半导体领域用溅射靶材对性能要求极高。


芯片大浪潮下,溅射靶材行业迎来发展机遇的图2


2、溅射靶材主要应用分析:


1>半导体溅射靶材.半导体溅射靶材占比10%,半导体芯片按照硅片尺寸的不同靶材类别也有差异,8英寸晶圆生产中用到的铝靶和钛靶较多,而12英寸晶圆生产中对于钽和铜靶材的需求较大。


2>平板显示。平板显示占比34%,镀膜用溅射靶材主要品种有:钼靶、铝靶、铝合金靶、铬靶、铜靶、铜合金靶、硅靶、钛靶、铌靶和氧化铟锡(ITO)靶材等。


3>太阳能光伏。太阳能光伏行业中,溅射靶材占比21%,常用的溅射靶材包括:铝靶、铜靶、钼靶、铬靶以及ITO靶。


芯片大浪潮下,溅射靶材行业迎来发展机遇的图3芯片大浪潮下,溅射靶材行业迎来发展机遇的图4


3、溅射靶材产业链


靶材产业链:溅射靶材产业链主要包括金属提纯、靶材制造、溅射镀膜和终端应用等环节。其中,靶材制造和溅射镀膜位于中游,是整个溅射靶材产业链中的关键环节。


上游:主要是提供金属提纯企业,比如:三菱化学(铝、钛),东方钽业(钽)、章源钨业(钨)。


中游:主要是溅射靶材制造商,霍尼韦尔(美)、日矿金属(日本)、东曹(日本)、江丰电子(中国)、有研亿金(中国)、阿石创(中国)。


下游:主要是应用厂商:晶圆代工厂(台积电、格罗方德、中芯国际、索尼、东芝)。半导体厂(意法半导体、英飞凌),面板厂(京东方),太阳能电池厂。溅射靶材制造领域看,国内企业在产业链地位弱小,正处在加速替代过程中。

 

溅射靶材的行业瓶颈


最大的瓶颈是高纯金属原材料的获取。高纯金属原材料是靶材生产制造的基础。成本结构来看高纯金属原材料占比超过7成,高纯金属主要从国外进口。


一般金属能到99.8的纯度,而制作芯片需要的金属纯度是99.999-99.9999。纯度太高,提纯技术垄断在美日两国,国内近几年才出现替代。


全球范围内,高纯金属产业集中度较高,美日等国家的高纯金属生产商依托先进的提纯技术在整个产业链中具有较强的议价能力。近年来随着技术的发展,我国出现了一些高纯铝生产企业,与美、日企业的差距正在缩小。

 

靶材技术发展趋势


溅射靶材的发展趋势是:靶材向大尺寸、高纯度化发展。溅射靶材的技术发展趋

势与下游应用领域的技术革新息息相关,随着应用市场在薄膜产品或元件上的技术进步,溅射靶材也需要随之变化。


在下游应用领域中,半导体产业对溅射靶材和溅射薄膜的品质要求最高,随着更大尺寸的硅晶圆片制造出来,相应地要求溅射靶材也朝着大尺寸方向发展,同时也对溅射靶材的晶粒晶向控制提出了更高的要求。


溅射薄膜的纯度与溅射靶材的纯度密切相关,为了满足半导体更高精度、更细小微米工艺的需求,所需要的溅射靶材纯度不断攀升,甚至达到99.9999%(6N)纯度以上。


靶材作为重点鼓励发展的战略性新兴产业,并出台产业政策,“十三五”提出,到2020年重大关键材料自给率达到70%以上,初步实现我国从材料大国向材料强国的战略转变。目前我国企业在靶材领域已陆续取得突破,在现在的经济背景下,国产靶材必将取得长足发展。


来源:斗牛情报站

 知识充电站

芯片大浪潮下,溅射靶材行业迎来发展机遇的图5芯片大浪潮下,溅射靶材行业迎来发展机遇的图6

 科普图解篇

芯片大浪潮下,溅射靶材行业迎来发展机遇的图7

芯片大浪潮下,溅射靶材行业迎来发展机遇的图8

 深度原创篇

芯片大浪潮下,溅射靶材行业迎来发展机遇的图9

芯片大浪潮下,溅射靶材行业迎来发展机遇的图10

芯片大浪潮下,溅射靶材行业迎来发展机遇的图11

免责声明文章为作者独立观点,不代表半导体材料与工艺设备立场。如因作品内容、版权等存在问题,请于本文刊发30日内联系半导体材料与工艺设备进行删除或洽谈版权使用事宜。
登录后免费查看全文
立即登录
App下载
技术邻APP
工程师必备
  • 项目客服
  • 培训客服
  • 平台客服

TOP