濺射薄膜制備的源頭材料,又稱濺射靶材,特別是高純度濺射靶材應(yīng)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(guān)鍵材料。真空狀態(tài)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。
靶材類別
序號 | 分類標(biāo)準(zhǔn) | 產(chǎn)品類別 |
1 | 按形狀分類 | 長靶、方靶、圓靶 |
2 | 按化學(xué)成份分類 | 金屬靶材(純金屬鋁、鈦、銅、鉭等)、合金靶材(鎳鉻合金、鎳鈷合金等)、陶瓷化合物靶材(氧化物、硅化物、碳化物、硫化物等) |
3 | 按應(yīng)用領(lǐng)域分類 | 半導(dǎo)體芯片靶材、平面顯示器靶材、太陽能電池靶材、信息存儲靶材、工具改性靶材、電子器件靶材、其他靶材 |
靶材產(chǎn)業(yè)鏈:濺射靶材產(chǎn)業(yè)鏈主要包括金屬提純、靶材制造、濺射鍍膜和終端應(yīng)用等環(huán)節(jié)。其中,靶材制造和濺射鍍膜位于中游,是整個(gè)濺射靶材產(chǎn)業(yè)鏈中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
靶材產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)疽?br />
資料來源:智研咨詢整理
智研咨詢發(fā)布的《2020-2026年中國濺射靶材行業(yè)市場經(jīng)營管理及競爭策略建議報(bào)告》指出:半導(dǎo)體領(lǐng)域?qū)Π胁囊笞罡?。WSTS(全球半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)組織)數(shù)據(jù)顯示,濺射靶材主要應(yīng)用在平板顯示、記錄媒體、光伏電池、半導(dǎo)體等領(lǐng)域。其中,在濺射靶材應(yīng)用領(lǐng)域中,半導(dǎo)體芯片對濺射靶材的金屬材料純度、內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)等方面都設(shè)定了極其苛刻的標(biāo)準(zhǔn),需要掌握生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵技術(shù)并經(jīng)過長期實(shí)踐才能制成符合工藝要求的產(chǎn)品。因此,半導(dǎo)體芯片對濺射靶材的要求是最高的,價(jià)格也最為昂貴。
濺射靶材應(yīng)用結(jié)構(gòu)
資料來源:WSTS、智研咨詢整理
當(dāng)前,全球靶材制造業(yè),特別是高純度靶材市場,基本被寡頭壟斷,主要由日本三井礦業(yè)、日礦金屬、日本東曹、住友化學(xué)、日本愛發(fā)科,以及美國霍尼韋爾、普萊克斯等美日大型企業(yè)主導(dǎo)。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù),日礦金屬是全球最大的靶材生產(chǎn)企業(yè),其靶材銷售額全球占比約30%,霍尼韋爾在收購Johnson Mattey后約占全球市場的20%,此外,東曹和普萊克斯市占率分別為20%、10%。這些企業(yè)在掌握了濺射靶材的核心生產(chǎn)技術(shù)后,實(shí)施極其嚴(yán)格保密措施,限制技術(shù)外泄,同時(shí),不斷進(jìn)行橫向擴(kuò)張和縱向整合,積極將業(yè)務(wù)觸角伸向?yàn)R射鍍膜的各個(gè)領(lǐng)域,牢牢把握全球?yàn)R射靶材市場的主動權(quán),引領(lǐng)全球?yàn)R射靶材產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。
全球市場主要靶材企業(yè)份額
資料來源:智研咨詢整理
目前,國內(nèi)靶材企業(yè)發(fā)展重點(diǎn)集中在低端產(chǎn)品領(lǐng)域,在半導(dǎo)體、平板顯示器和太陽能電池等市場無法與國際巨頭充分競爭,而是依靠巨大的國內(nèi)市場潛力和有利的產(chǎn)業(yè)政策,以及產(chǎn)品價(jià)格優(yōu)勢,占據(jù)國內(nèi)市場的一定市場份額,逐步搶占個(gè)別細(xì)分地區(qū)一些國際大型工廠的市場空間。近年來,我國政府制定了863計(jì)劃、02專項(xiàng)基金等一系列產(chǎn)業(yè)政策,以加快靶材供應(yīng)的本土化進(jìn)程,推動國內(nèi)靶材實(shí)現(xiàn)多種應(yīng)用領(lǐng)域的跨越。這些都從國家戰(zhàn)略的高度支持和促進(jìn)飛濺靶材產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
為促進(jìn)飛濺靶材本土企業(yè)的發(fā)展,提高產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力和國際競爭力,促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和產(chǎn)品升級,中國出臺了一系列扶持飛濺靶材產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策。
歷年來靶材相關(guān)行業(yè)政策
序號 | 政策名稱 | 政策導(dǎo)向 |
1 | 《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》(2006年2月) | (1)確定核心電子器件、高端通用芯片及基礎(chǔ)軟件,極大規(guī)模集成電路制造技術(shù)及成套工藝等重大專項(xiàng)是我國科技發(fā)展的重中之重;(2)重點(diǎn)研究開發(fā)滿足國民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的高性能復(fù)合材料及大型、超大型復(fù)合結(jié)構(gòu)部件的制備技術(shù),輕質(zhì)高強(qiáng)金屬和無極非金屬結(jié)構(gòu)材料,高純材料及應(yīng)用技術(shù)。 |
2 | 《工業(yè)轉(zhuǎn)型升級規(guī)劃(2011-2015年)》(2011年12月) | (1)重點(diǎn)發(fā)展高性能磁體、新型顯示和半導(dǎo)體照明用稀土發(fā)光材料和高端硬質(zhì)合金,加快推進(jìn)新型儲氫材料、催化材料、高純金屬及靶材等產(chǎn)業(yè)化;(2)積極發(fā)展半導(dǎo)體材料、太陽能光伏材料、光電子材料、壓電及聲光材料等,以及用于裝聯(lián)和封裝等使用的金屬材料、非金屬材料、高分子材料等。 |
3 | 《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》(2012年1月) | (1)積極發(fā)展高純稀有金屬及靶材,大規(guī)格鉬電極、高品質(zhì)鉬絲、高精度鎢窄帶、鎢鉬大型板材和制件、高純錸及合金制品等高技術(shù)含量深加工材料;(2)積極開發(fā)高導(dǎo)熱銅合金引線框架、鍵合絲、稀貴金屬釬焊材料、銦錫氧化物(ITO)靶材、電磁屏蔽材料,滿足信息產(chǎn)業(yè)需要。 |
4 | 《有色金屬工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》(2012年1月) | 高純銅合金濺射靶材、ITO靶材、大規(guī)格鎢鉬靶材被列為精深加工產(chǎn)品發(fā)展重點(diǎn);核級鋯合金材料、高性能鎢鉬合金材料、大尺寸高純稀有金屬靶材等項(xiàng)目被列為精深加工重點(diǎn)工程。 |
5 | 《中國制造2025》(2015年5月) | (1)戰(zhàn)略方針和目標(biāo):圍繞重點(diǎn)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級和新一代信息技術(shù)、智能制造、增材制造、新材料、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域創(chuàng)新發(fā)展的重大共性需求;著力破解制約重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸,核心基礎(chǔ)零部件(元器件)、先進(jìn)基礎(chǔ)工藝、關(guān)鍵基礎(chǔ)材料和產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)等工業(yè)基礎(chǔ)能力薄弱,支持核心基礎(chǔ)零部件(元器件)、先進(jìn)基礎(chǔ)工藝、關(guān)鍵基礎(chǔ)材料的首批次或跨領(lǐng)域應(yīng)用。將新一代信息技術(shù)、高端裝備、新材料、生物醫(yī)藥作為戰(zhàn)略重點(diǎn);(2)戰(zhàn)略任務(wù)和重點(diǎn):加強(qiáng)“四基”創(chuàng)新能力建設(shè)。強(qiáng)化前瞻性基礎(chǔ)研究,著力解決影響核心基礎(chǔ)零部件(元器件)產(chǎn)品性能和穩(wěn)定性的關(guān)鍵共性技術(shù)。加大基礎(chǔ)專用材料研發(fā)力度,提高專用材料自給保障能力和制備技術(shù)水平;(3)戰(zhàn)略支撐與保障:積極發(fā)揮政策性金融、開發(fā)性金融和商業(yè)金融的優(yōu)勢,加大對新一代信息技術(shù)、高端裝備、新材料等重點(diǎn)領(lǐng)域的支持力度。 |
6 | 《有色金屬工業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》(2016年9月28日) | 圍繞新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的集成電路、功能元器件等領(lǐng)域需求,利用先進(jìn)可靠技術(shù),加快發(fā)展大尺寸硅單晶拋光片、超大規(guī)格高純金屬靶材、高功率微波/激光器件用襯底及封裝材料、紅外探測及成像材料、真空電子材料等,實(shí)現(xiàn)新一代微電子光電子功能材料、智能傳感材料研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化取得突破,提升高端有色金屬電子材料供給水平。 |
7 | 《稀土行業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》(2016年9月29日) | 開發(fā)超高純稀土金屬及其靶材等深加工產(chǎn)品的制備技術(shù)和批量化生產(chǎn)裝備,研制超高純及特殊物性稀土化合物材料及規(guī)模制備技術(shù)和裝備,滿足高端電子器件和芯片、功能晶體、集成電路、紅外探測、燃料電池、特種合金、陶瓷電容器等應(yīng)用需求。 |
8 | 《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》(2016年12月30日) | 加強(qiáng)大尺寸硅材料、大尺寸碳化硅單晶、高純金屬及合金濺射靶材生產(chǎn)技術(shù)研發(fā),加快高純特種電子氣體研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化,解決極大規(guī)模集成電路材料制約。加快電子化學(xué)品、高純發(fā)光材料、高飽和度光刻膠、超薄液晶玻璃基板等批量生產(chǎn)工藝優(yōu)化,在新型顯示等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)量產(chǎn)應(yīng)用。開展稀土摻雜光纖、光纖連接器用高密度陶瓷材料加工技術(shù)研發(fā),滿足信息通信設(shè)備需求。 |
半導(dǎo)體芯片用靶材市場分析
半導(dǎo)體是金屬濺射靶的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一,也是對靶材組成、結(jié)構(gòu)和性能要求最高的領(lǐng)域。半導(dǎo)體芯片的制造過程可分為三個(gè)部分:硅片制造、晶圓制造和芯片封裝。
半導(dǎo)體芯片的金屬濺射靶的作用是制造金屬線,將信息傳輸?shù)叫酒?。具體濺射過程:首先,利用高速電束流,在高真空條件下分別對不同金屬濺射靶材的表面進(jìn)行轟擊,使各種靶材表面的原子層層沉積在半導(dǎo)體芯片表面,然后通過特殊加工工藝,將沉積在芯片表面的金屬薄膜蝕刻成納米級金屬線,芯片內(nèi)數(shù)以億計(jì)的微型晶體管相互連接,從而起到傳輸信號的作用。
SEMI統(tǒng)計(jì),濺射靶材占半導(dǎo)體密封材料市場的2.7%左右,2018年中國半導(dǎo)體密封材料銷售額為197億美元,濺射靶材市場約為5.31億美元。綜合計(jì)算,2019年半導(dǎo)體靶材市場約48億元。
2018-2022年中國半導(dǎo)體用靶材市場規(guī)模及預(yù)測
資料來源:智研咨詢整理
平板顯示用靶材市場分析
鍍膜是平板顯示行業(yè)不可或缺環(huán)節(jié)之一。平板顯示使用的PVD涂層材料主要是濺射靶材,其特性,如分辨率和透射性,與薄膜的特性密切相關(guān)。面板生產(chǎn)過程中,玻璃基板需要多次濺出和涂覆才能形成ITO玻璃,然后對液晶顯示器(LCD)、等離子顯示器(PDP)、有機(jī)發(fā)光二極管顯示器(OLED)等進(jìn)行涂層處理。平板顯示器還包括基于LCD開發(fā)的觸摸(TP)顯示產(chǎn)品。產(chǎn)品具有厚度薄、重量輕、能耗低、輻射低、無閃爍、壽命長等特點(diǎn),已成為顯示行業(yè)的主流。
平板顯示面板行業(yè)的快速增長為靶材制造商提供了廣闊的增長空間。圖形顯示行業(yè)靶材市場增長明顯,呈現(xiàn)爆炸式增長?;诋a(chǎn)品價(jià)格、采購本地化等考慮,面板制造商特別是液晶顯示器對材料國產(chǎn)化的需求十分迫切。隨著產(chǎn)能向國內(nèi)轉(zhuǎn)移,靶材需求規(guī)模有望進(jìn)入長期增長。預(yù)計(jì)2020年國內(nèi)FPD靶材市場將達(dá)到150億元,2022年達(dá)到206.5億元。
2018-2022年中國平板顯示用靶材市場規(guī)模及預(yù)測
資料來源:智研咨詢整理
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2024-2030年中國合金濺射靶材行業(yè)市場行情動態(tài)及前景戰(zhàn)略研判報(bào)告
《2024-2030年中國合金濺射靶材行業(yè)市場行情動態(tài)及前景戰(zhàn)略研判報(bào)告》共八章,包含國內(nèi)合金濺射靶材生產(chǎn)廠商競爭力分析,2024-2030年中國合金濺射靶材行業(yè)發(fā)展前景及投資策略,合金濺射靶材企業(yè)投資戰(zhàn)略與客戶策略分析等內(nèi)容。
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