在當今及以后的半導體制造流程當中,，濺射靶材無疑是重中之重的原材料，其質(zhì)量和純度對半導體產(chǎn)業(yè)鏈的后續(xù)生產(chǎn)質(zhì)量起著關(guān)鍵性作用,。

　　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（Physical Vapor Deposition,，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,。

　　所謂濺射，是制備薄膜材料的主要技術(shù),，也是PVD的一種,。它通過在PVD設(shè)備中用離子對目標物進行轟擊，使得靶材中的金屬原子以一定能量逸出,，從而在晶圓表面沉積,，濺鍍形成金屬薄膜，其中被轟擊的固體是用濺射法沉積薄膜的原材料,，稱為濺射靶材,。

　　相比PVD的另一種工藝——真空鍍膜，濺射鍍膜工藝可重復性好,、膜厚可控制,，可在大面積基板材料上獲得厚度均勻的薄膜，所制備的薄膜具有純度高,、致密性好,、與基板材料的結(jié)合力強等優(yōu)點，已成為制備薄膜材料的主要技術(shù),。

　　靶材有多種分類方法,，如按化學成份分類，按形狀分類,，以及按應(yīng)用領(lǐng)域分類,。本文內(nèi)容主要是按應(yīng)用領(lǐng)域分類展開的。

　　應(yīng)用要求

　　對靶材用量較大的行業(yè)主要有半導體集成電路,、平板顯示器,、太陽能電池、磁記錄介質(zhì),、光學器件等（這些就是按應(yīng)用分類的）,。其中，高純度濺射靶材主要用于對材料純度,、穩(wěn)定性要求更高的領(lǐng)域,，如半導體、平板顯示器,、太陽能電池,、磁記錄介質(zhì)等。

　　本文主要討論靶材在半導體當中的應(yīng)用情況,。

　　在所有應(yīng)用中,，半導體對濺射靶材的技術(shù)要求和純度最高,，價格也最為昂貴，這方面的要求明顯高于平面顯示器,、太陽能電池等其他應(yīng)用領(lǐng)域,。半導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)定了極其苛刻的標準,，若濺射靶材的雜質(zhì)含量過高,，形成的薄膜就無法達到使用所要求的電性能，且在濺射過程中易在晶圓上形成微粒,，導致電路短路或損壞,，將嚴重影響薄膜的性能。

　　芯片制造對濺射靶材金屬純度的要求最高,，通常要達到99.9995%以上,，而平板顯示器、太陽能電池分別要求達到 99.999%,、99.995%以上即可,。

　　除了純度之外，芯片對濺射靶材內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)等也設(shè)定了極其苛刻的標準,，需要掌握生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵技術(shù),，并經(jīng)過長期實踐才能制成符合工藝要求的產(chǎn)品,。

　　超高純度金屬及濺射靶材是電子材料的重要組成部分,，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環(huán)節(jié)是整個濺射靶材產(chǎn)業(yè)鏈中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),。

　　市場規(guī)模

　　隨著消費電子等終端應(yīng)用的飛速發(fā)展,，高純度濺射靶材的市場銷售額日益擴大。據(jù)統(tǒng)計,，2015 年,，全球高純?yōu)R射靶材市場的銷售額達94.8億美元，其中,，半導體用濺射靶材的市場銷售額為11.4億美元,。

　　中國半導體行業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2015年,，中國高純度濺射靶材的市場需求規(guī)模約為153.5億元人民幣,，約占當年全球市場的24.17%。

　　有預測顯示,，未來5年,，世界濺射靶材的市場規(guī)模將超過160億美元,，高純度濺射靶材市場復合年均增長率CAGR可達13%。

　　來自WSTS的統(tǒng)計,，預計全球靶材市場,，在2017~2019年增速同上，也為13%,。2016年全球濺射靶材市場容量為113.6億美元,，相比于2015年的94.8億美元，增長了20%,?？赏扑愠?018年全球高純?yōu)R射靶材市場規(guī)模約145億美元，折合人民幣約983億元,。

　　靶材企業(yè)

　　目前,，全球的靶材制造行業(yè)，特別是高純度的靶材市場,，呈現(xiàn)寡頭壟斷格局,，主要由幾家美日大企業(yè)把持著，如日本的三井礦業(yè),、日礦金屬,、日本東曹、住友化學,、日本愛發(fā)科,，以及美國霍尼韋爾、普萊克斯等,。

　　根據(jù)有研新材公告數(shù)據(jù)估算,，日礦金屬是全球最大的靶材供應(yīng)商，靶材銷售額約占全球市場的30%,，霍尼韋爾在并購Johnson Mattey,、整合高純鋁、鈦等原材料生產(chǎn)廠后,，占到全球市約20%的份額,，此外，東曹和普萊克斯分別占20%和10%,。

　　圖：全球靶材市場被幾大美日制造商把持,。

　　雖然市場主要被美日的幾家大企業(yè)把持，但隨著中國經(jīng)濟的發(fā)展和工業(yè)化水平的不斷提升,，特別是近些年半導體及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,，我國國內(nèi)也涌現(xiàn)出了一批優(yōu)秀的靶材企業(yè)，如江豐電子、有研新材,、隆華節(jié)能,、阿石創(chuàng)、北京格林東輝真空科技,、江西睿寧高新技術(shù)材料,、江蘇比昂電子材料等。

　　中國靶材產(chǎn)業(yè)格局

　　中國半導體工業(yè)的相對落后導致了高純度濺射靶材產(chǎn)業(yè)起步較晚,。受到技術(shù),、資金和人才的限制，多數(shù)國內(nèi)廠商還處于企業(yè)規(guī)模較小,、技術(shù)水平偏低,、以及產(chǎn)業(yè)布局分散的狀態(tài)。

　　究其原因,，一方面,，濺射鍍膜工藝起源于國外，對所需濺射靶材的性能要求高,、專業(yè)性強,，屬于技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，而我國企業(yè)都為新進入者,，在技術(shù),、人才等方面差距明顯。另外,，靶材行業(yè)下游客戶認證周期長,，定制化程度高，要成為正式供應(yīng)商,，一般需要2~3 年,，且一旦成為供應(yīng)商,，將保持相對穩(wěn)定的關(guān)系,，難以被打破，這對后來者是個不小的挑戰(zhàn),。

　　目前,，國內(nèi)靶材廠商主要聚焦在低端產(chǎn)品領(lǐng)域，在半導體,、液晶顯示器和太陽能電池等市場還無法與國際巨頭全面競爭,，但是，依靠國內(nèi)的巨大市場潛力和利好的產(chǎn)業(yè)政策,，以及產(chǎn)品價格優(yōu)勢,，它們已經(jīng)在國內(nèi)市場占有一定的市場份額，并逐步在個別細分領(lǐng)域搶占了部分國際大廠的市場空間。

　　近年來,，我國政府制定了一系列產(chǎn)業(yè)政策,，如863計劃、02專項基金等來加速濺射靶材供應(yīng)的本土化進程,，推動國產(chǎn)靶材在多個應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)從無到有的跨越,。這些都從國家戰(zhàn)略高度扶植并推動著濺射靶材產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大。

　　目前國內(nèi)靶材行業(yè)已經(jīng)初具規(guī)模,，隨著國內(nèi)靶材企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新,，在半導體、面板以及光學器件等領(lǐng)域出現(xiàn)了具備和日美跨國集團競爭的本土靶材企業(yè),。

　　以我國靶材龍頭企業(yè)江豐電子為例,，該公司的半導體靶材產(chǎn)品已應(yīng)用于以臺積電為代表的著名晶圓代工廠商的先進制造工藝，在14/16nm技術(shù)節(jié)點實現(xiàn)批量供貨,，聯(lián)電也是該公司的大客戶,，此外，格芯,、意法半導體也都采用了其產(chǎn)品,，同時，該公司也是本土晶圓代工龍頭企業(yè)中芯國際,、華宏等的優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商,，滿足了國內(nèi)廠商在28nm技術(shù)節(jié)點的量產(chǎn)需求。有統(tǒng)計顯示,，江豐電子的產(chǎn)品已經(jīng)成功打入了全球280多個半導體芯片制造工廠,。

　　江豐電子還完成了國家02重大專項（300mm硅片工藝用Al、TI,、Ta靶材制造技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化）項目驗收,，所生產(chǎn)的產(chǎn)品直接用于iphone6、奧迪等產(chǎn)品,，iPhone 7核心處理器A10芯片也采用了該公司的產(chǎn)品,，這是中國電子材料第一次大規(guī)模應(yīng)用在16nm FinFET+技術(shù)產(chǎn)品上。

　　此外,，有研億金也實現(xiàn)了為本土芯片封測廠長電科技等的批量供貨,。

　　另外，我國的隆華節(jié)能,、有研新材,、阿石創(chuàng)等也已經(jīng)進入國內(nèi)外主流半導體、平板顯示,、光伏,、光學器件企業(yè)供應(yīng)鏈體系,，且已經(jīng)在部分企業(yè)本土產(chǎn)線實現(xiàn)大批量供貨。在面板靶材領(lǐng)域,，隆華節(jié)能子公司四豐電子實現(xiàn)了高純鉬靶材向三星,、LG、京東方,、國星光電等國內(nèi)外顯示龍頭的直接供貨,。此外，江豐生產(chǎn)用于G8.5代,、G6代液晶面板的超高純鋁濺射靶材也已開始給國內(nèi)液晶面板的龍頭企業(yè)供貨,。在光學器件領(lǐng)域，阿石創(chuàng)已經(jīng)實現(xiàn)為群創(chuàng),、藍思科技,、伯恩光學等光學器件龍頭企業(yè)批量供貨。

　　半導體驅(qū)動,，靶材市場快速增長

　　WSTS預計,，2018年全球半導體規(guī)模增速達12.4%。2010~2016年,，全球半導體銷售額保持平穩(wěn)發(fā)展,，而2017年全球市場增速超預期，達21.62%,，特別是存儲器市場,，增速高達61.49%。一方面,，存儲芯片需求旺盛,，產(chǎn)品價格大幅上漲，另一方面,，物聯(lián)網(wǎng),、汽車電子、AI等新應(yīng)用拉動下游需求,，WSTS 預計,，在AI、智能駕駛,、5G,、VR/AR等需求持續(xù)帶動下，2018年全球半導體行業(yè)將實現(xiàn)12.4%的增速,，2019年的增速預估為4.4%。

　　此外,，中國大陸地區(qū)近些年迎來了建廠熱潮,。SEMI數(shù)據(jù)顯示，2016~2017年，全球新建了17座12英寸晶圓代工廠,，其中有10座位于中國大陸,。從未來的投資計劃看，2017~2020是晶圓廠投資的高峰期,，預計全球新增半導體產(chǎn)線62條,，其中有26條位于中國大陸，占總數(shù)的42%,。

　　在這樣的產(chǎn)業(yè)背景下,，全球?qū)τ诰A的需求量將不斷提升。據(jù)SEMI預測,，未來兩年,，全球晶圓出貨量將從2017年的11448百萬平方英寸上升到2019年的12235百萬平方英寸。年復合增長率為3.38%,。

　　基于此,，2017年，全球晶圓制造材料市場規(guī)模達到259.8億美元,，其中,，靶材在晶圓制造和封測中占比均在3%左右，預計2018年全球晶圓制造用靶材的市場增速可達19%,，封測用靶材增速更高,，將達到26%。

　　我國國內(nèi)的靶材市場需求也會大幅增加,，同時,，隨著國內(nèi)濺射靶材技術(shù)的不斷成熟，再加上其先天的性價比優(yōu)勢,，預計2018年中國半導體靶材市場增速有望達到60%,，遠高于全球平均水平。

　　結(jié)語

　　綜上,，未來的2~3年,，全球靶材制造產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能增速會保持在3%~5%，而中國靶材市場的產(chǎn)能復合年增長率將達到30%以上,，風景這邊獨好,！