2021年中國半導(dǎo)體靶材發(fā)展現(xiàn)狀分析

2021年中國半導(dǎo)體靶材發(fā)展現(xiàn)狀分析一、半導(dǎo)體靶材產(chǎn)業(yè)地位及概述1、產(chǎn)業(yè)地位濺射靶材是濺射過程中高速度能的離子束轟擊的目標(biāo)材料，是沉積電子薄膜的原材料。濺射是指利用離子流產(chǎn)生的離子，在真空中經(jīng)過加速聚集，而形成高速度能的離子束流，轟擊固體表面，離子和固體表面原子發(fā)生動(dòng)能交換，使固體表面的原子離開固體并沉積在基底表面的過程。按應(yīng)用領(lǐng)域，濺射靶材可以分為半導(dǎo)體靶材、面板顯示靶材、光伏電池等。2、分類狀況目前晶圓的制造正朝著更小的制程方向發(fā)展，銅導(dǎo)線工藝有更高的器件速度和更高的導(dǎo)電性能，應(yīng)用量在逐步增大，因此，銅和鉭靶材的需求將有望持續(xù)增長。鋁靶和鈦靶通常配合起來使用，鈦?zhàn)鳛殇X導(dǎo)線的擴(kuò)散阻擋層。目前，在汽車電子芯片等需要110nm以上技術(shù)節(jié)點(diǎn)來保證其穩(wěn)定性和抗干擾性的領(lǐng)域，仍需大量使用鋁、鈦靶材。而鎢靶材則廣泛應(yīng)用于邏輯芯片的接觸層和存儲(chǔ)芯片中。二、半導(dǎo)體靶材技術(shù)背景靶材在晶圓制造環(huán)節(jié)主要被用作金屬濺鍍，常采用PVD工藝進(jìn)行鍍膜，通常使用純度在99.9995%（5N5）及以上的銅靶、鋁靶、鉭靶、鈦靶以及部分合金靶等；靶材在芯片封裝環(huán)節(jié)常用作貼片焊線的鍍膜，常采用高純及超高純金屬銅靶、鋁靶、鉭靶等。半導(dǎo)體芯片用金屬濺射靶材的作用，就是給芯片上制作傳遞信息的金屬導(dǎo)線。具體工藝過程為，在完成濺射工藝后，使各種靶材表面的原子一層一層地沉積在半導(dǎo)體芯片的表面上，然后再通過的特殊加工工藝，將沉積在芯片表面的金屬薄膜刻蝕成納米級(jí)別的金屬線，將芯片內(nèi)部數(shù)以億計(jì)的微型晶體管相互連接起來，從而起到傳遞信號(hào)的作用。三、半導(dǎo)體靶材產(chǎn)業(yè)鏈簡(jiǎn)析1、整體靶材產(chǎn)業(yè)鏈呈金字塔分布，可以分為金屬提純、靶材制造、濺射鍍膜、終端應(yīng)用四個(gè)環(huán)節(jié)。金屬原材料鋁、鈦、硅、塢等經(jīng)過金屬提純，形成高純金屬，即上游原材料；中游主要為靶材制造、濺射鍍膜，美國和日本國際企業(yè)占據(jù)全球主要市場(chǎng)；下游終端應(yīng)用主要為半導(dǎo)體整體應(yīng)用，包括消費(fèi)電子和汽車電子等。2、銅和鋁半導(dǎo)體靶材上游原材料主要鋁、鈦、硅、塢等金屬，其中鋁和銅需求較高，國內(nèi)鋁和銅資源豐富，產(chǎn)量逐年增長，鋁和銅國內(nèi)供給相對(duì)穩(wěn)定，但國內(nèi)整體提純水平有限，國內(nèi)濺射靶材的高純金屬原料多數(shù)也依靠日美進(jìn)口。但經(jīng)過多年的靶材技術(shù)開發(fā)，近年來部分企業(yè)已在部分金屬提純方面已取得了重大突破，已開始逐步實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代，目前受上游影響較大。從江豐電子原材料結(jié)構(gòu)來看，2020年度，江豐電子原材料采購額以高純鋁、高純鈦、高純鉭三種靶材原料為主。其中鉭金屬成本較高，占公司2020年總原料采購額的42.46%，其主要進(jìn)口供應(yīng)商為德國世泰科。3、半導(dǎo)體材料整體2021年中國大陸半導(dǎo)體材料市場(chǎng)規(guī)模約119億美元，同比2020增長22%左右。未來，預(yù)計(jì)一方面在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)資本開支加速增長的背景下，材料需求有望加速增長。另一方面在我國晶圓產(chǎn)能占全球比重持續(xù)增長的趨勢(shì)下，我國半導(dǎo)體材料有望實(shí)現(xiàn)快于全球平均的需求增長。四、半導(dǎo)體靶材現(xiàn)狀就我國半導(dǎo)體靶材市場(chǎng)規(guī)模而言，晶圓制造材料中靶材占比略低于封裝材料，分別為2.7%和2.6%，根據(jù)2021年SEMI數(shù)據(jù)半導(dǎo)體材料得目前我國半導(dǎo)體靶材約達(dá)21.2億元，同比2020年增長24.7%。五、半導(dǎo)體靶材競(jìng)爭(zhēng)格局1、市場(chǎng)集中度日本日礦金屬、美國霍尼韋爾、日本東曹和美國普萊克斯四家占據(jù)全球80%的市場(chǎng)份額。國內(nèi)整體靶材領(lǐng)域企業(yè)發(fā)展較晚，技術(shù)相較于國際先進(jìn)水平差別較大，目前國內(nèi)靶材企業(yè)有江豐電子、阿石創(chuàng)、隆華科技等，市場(chǎng)份額在1%-3%左右，在半導(dǎo)體領(lǐng)域，材料要求更高，國產(chǎn)化水平整體較低。美國、日本等高純金屬制造商主要集中在技術(shù)壁壘較高的高端靶材產(chǎn)品領(lǐng)域，國內(nèi)廠商競(jìng)爭(zhēng)集中在中低端產(chǎn)品領(lǐng)域。隨著靶材下游半導(dǎo)體、顯示面板持續(xù)擴(kuò)產(chǎn)，靶材需求量持續(xù)增長帶動(dòng)國內(nèi)靶材企業(yè)持續(xù)擴(kuò)產(chǎn)，疊加政策推動(dòng)，預(yù)計(jì)半導(dǎo)體靶材將受益國產(chǎn)化加速進(jìn)行。2、江豐電子靶材產(chǎn)銷量江豐電子作為我國半導(dǎo)體靶材領(lǐng)軍企業(yè)，掌握了高純金屬及濺射靶材生產(chǎn)中的核心技術(shù)，形成了晶粒晶向控制、材料焊接、精密加工、產(chǎn)品檢測(cè)、清洗包裝等在內(nèi)的完整業(yè)務(wù)流程，其中最高制程鉭靶材及環(huán)件在臺(tái)積電7nm量產(chǎn)，且應(yīng)用于5nm節(jié)點(diǎn)的部分產(chǎn)品也已獲客戶評(píng)價(jià)通過并量產(chǎn)，受益半導(dǎo)體材料整體國產(chǎn)化持續(xù)加速，靶材產(chǎn)銷量持續(xù)增長，因企業(yè)實(shí)行“以銷定產(chǎn)”模式，整體產(chǎn)銷量相差較少，數(shù)據(jù)顯示，2017年靶材銷量43023枚/套增長至88391枚/套，年復(fù)合增長達(dá)19.7%。六、半導(dǎo)體靶材發(fā)展趨勢(shì)1、產(chǎn)能持續(xù)擴(kuò)張目前江豐電子目前擁有半導(dǎo)體或平板顯示用高純鋁靶材產(chǎn)能36920塊、高純鈦靶材11895塊、高純銅靶材1000塊、高純鎢靶材500塊、高純鈷靶材1000塊，高純鉭靶材4614塊，2021年12月公開募集兩個(gè)新建項(xiàng)目完成預(yù)計(jì)將新增7萬塊半導(dǎo)體靶材產(chǎn)能，項(xiàng)目建設(shè)期約為24個(gè)月。有研新材目前擁有約2萬噸半導(dǎo)體靶材產(chǎn)能，有研新材年產(chǎn)30噸集成電路用超高純銅新材料項(xiàng)目也正穩(wěn)步推進(jìn)，此外2022年3月公司也發(fā)布了擬投資6.46億元新建和擴(kuò)建昌平基地項(xiàng)目，預(yù)計(jì)將在2025年底前達(dá)產(chǎn)，項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后公司產(chǎn)能將擴(kuò)充73000塊/年。2、大尺寸、多品種、高純化尺寸方面，大尺寸晶圓要求靶材也朝著大尺寸方向發(fā)展，技術(shù)要