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          芯片的核心材料,濺射靶材九成市場被外資壟斷,誰能扛起國產替代的大旗?

            芯片制造是一個極其復雜的過程,不僅需要精密的制造設備,而且還需要各種半導體材料,如光刻膠、濺射靶材等,其中濺射靶材更是集成電路不可或缺的材料。
            1、制造芯片的核心材料
            對于濺射靶材對于讀者可能相對陌生,其實,濺射靶材是制備薄膜的核心原材料,實現導電或阻擋等功能。
            隨著信息技術的飛速發展,要求集成電路的集成度越來越高,電路中單元器件尺寸不斷縮小。每個單元器件內部由襯底、絕緣層、介質層、導體層及保護層等組成,其中,介質層、導體層甚至保護層都要用到不同特性的薄膜材料。而濺射是制備薄膜材料的主要技術之一,它利用離子源產生的離子,在真空中經過加速聚集,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生動能交換,使固體表面的原子離開固體并沉積在基底表面,被轟擊的固體即為濺射靶材。
            由于靶材制造涉及的工序繁多,技術門檻較高,在全球半導體材料范圍內,具備規?;a靶材的企業并不多,尤其是高純度的濺射靶材,更是被海外企業牢牢地掌握在自己的手中,呈現出寡頭壟斷的局面。
            數據顯示,在濺射靶材領域,我國90%的市場份額被外資壟斷,如日本的日礦金屬、東曹以及霍尼韋爾均是較早涉足濺射靶材領域的外企,經過多年的技術積累,已經建立起強大的技術壁壘。
            而國內濺射靶材市場之所以被壟斷,主要還是因為,國產靶材的大部分高純度原材料依賴進口。
            縱觀全球,美國企業和日本企業等高純度原材料供應商依托先進的提純技術,在整個濺射靶材供應鏈中占據有利的地位,這也是為何外企能夠壟斷國內濺射靶材的主要原因。
            目前,我國半導體產業正處在發展的關鍵時期,濺射靶材的自主尤為重要,畢竟該材料屬于芯片制造的核心材料之一。
            2、靶材的應用:面板、芯片、光伏
            靶材的產業鏈基本呈金字塔分布,分為金屬提純、靶材制造、濺射鍍膜、終端應用四個環節,其中濺射鍍膜是整個產業鏈中技術要求最高的環節,終端應用環節是整個產業鏈中規模最大的領域。
            在終端應用領域,高純濺射靶材集中應用于平板顯示、信息存儲、太陽能電池、芯片四個場景,合計占比達94%。
           ?。?)芯片靶材是制造集成電路的關鍵原材料,也是技術要求最高的靶材。從技術要求來看,半導體靶材要求超高純度金屬、高精密尺寸、高集成度等,往往選取高純銅、高純鋁、高純鈦、高純鉭、銅錳合金等,集成電路芯片通常要求鋁靶純度在5N5以上。
           ?。?)平板顯示靶材的原材料有高純度鋁、銅、鉬等,還有摻錫氧化銦(ITO),主要用于高清電視、筆記本電腦等。平板顯示靶材技術要求高,它要求材料高純度、面積大、均勻性好。平板顯示靶材通常要求鋁靶純度在5N以上。
           ?。?)信息存儲靶材具備高存儲密度、高傳輸速度等特性。
           ?。?)工具改性靶材的原材料有純金屬鉻、鉻鋁合金等,主要用工具、模具等表面強化,性能要求較高、使用壽命延長。
            3、未來:10倍替代空間
            靶材應用性較強,濺射靶材行業在全球范圍內呈現明顯的區域集聚特征,國外知名靶材公司在靶材研發生產方面已有幾十年的積淀,在靶材市場占據絕對的優勢。根據智研咨詢數據,目前全球濺射靶材市場主要有四家企業:JX 日礦金屬、霍尼韋爾、東曹和普萊克斯,合計壟斷了全球80%的市場份額。
            尤其是濺射靶材中最高端的晶圓制造靶材市場基本被這四家公司所壟斷,合計約占全球晶圓制造靶材市場份額的90%,其中JX 日礦金屬規模最大,占全球晶圓制造靶材市場份額比例為30%。從靶材種類角度看,JX 日礦金屬是銅靶的主要供應商;攀時與世泰科為鉬靶的主要供應商,住友化學,愛發科為鋁靶的主要供應商;三井、JX 日礦金屬和優美科則是ITO 靶材主要供應商。
            作為半導體、顯示面板等的關鍵核心材料,2019 年全球靶材市場約在160 億美元左右,國內總需求占比超 30%。根據咨詢公司行業報告測算,本土靶材廠商約占國內市場 30%的份額,對應90 億元的營收總額,但是國內濺射靶材主要應用于中低端產品,而高端靶材產品則從美日韓進口,江豐電子、隆華科技、阿石創、有研新材、先導、映日、新疆眾和、火炬安泰等國內頭部企業靶材合計營收在30-40 億元范圍,占國內總需求10%左右。
            4、國產技術加速突圍
            已經有不少半導體企業開始在靶材領域布局,如有研新材、阿石創新、隆華科技以及江豐電子等企業已經在靶材市場做出了一定的成績,其中江豐電子更是國內最大的高純濺射靶材生產商,產品主要應用在半導體芯片制造領域。
            根據賢集網小編了解,江豐電子的高純濺射靶材產品已經進入先進工藝制造的生產線,在7nm生產節點已經實現批量供貨,與此同時,應用于5nm工藝制造的材料,也已經進入實驗階段,距離量產時間越來越近。
            毫無疑問,江豐電子已經在國內半導體靶材領域,保持著領軍者的地位。
            隨著國產半導體產業的快速發展,江豐電子作為半導體產業鏈上游關鍵企業,在靶材領域開始加速布局。
            12月19日,江豐電子將募集16.52億元,用于擴張高純濺射靶材產能,進一步提高公司旗下產品的生產能力。隨著江豐電子在靶材產品方面的產能提升,將會進一步降低國內半導體企業對進口靶材的依賴,打破外企壟斷的局面。
            到2023年,全球和中國半導體靶材市場將達到百萬億量級和50億量級。龐大的靶材市場,將會迎來巨大的發展機遇。隨著國家相關政策大力扶持,優質訂單將持續向第一梯隊企業聚集,從行業角度看,國內靶材市場至少有十倍的進口替代空間。
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