半導(dǎo)體材料可以分為晶圓材料和封裝材料，封裝材料相較于晶圓制造材料來說技術(shù)壁壘相對較低，所以我們主要講的是晶圓制造材料。
先簡單了解下什么是晶圓制造和封裝測試，還是用pizza舉例。
此前曾講過硅晶圓就是餅底，在餅底的基礎(chǔ)上扎幾個孔，撒上各種料，再進行烘烤出爐，這個過程就是晶圓制造。晶圓制造廠出來的時候還是一個圓片，只是上面有了電路，有著幾千顆或上萬顆的晶粒。
封裝測試就是把圓片上存在的幾千顆或上萬顆的晶粒切下來變成一顆一顆，再給每一顆穿個衣服（封裝），并檢測哪些是好的，哪些是壞的（測試），好的挑出來送到產(chǎn)業(yè)鏈的下一個環(huán)節(jié)。
在晶圓的生產(chǎn)環(huán)節(jié)主要涉及7類半導(dǎo)體材料、化學(xué)品，每一類在半導(dǎo)體材料市場規(guī)模占比大致如下：
1、硅晶圓：33%
2、特種氣體：17%
3、掩膜版：15%
4、超凈高純試劑：13%
5、拋光液和拋光墊：7%
6、光阻材料：7%
7、濺射靶材：3%
今天咱們主要講在半導(dǎo)體材料市場占比在3%左右的濺射靶材。
簡單地說，靶材就是高速荷能粒子轟擊的目標(biāo)材料，通過更換不同的靶材（如鋁、銅、不銹鋼、鈦、鎳靶等），即可得到不同的膜系（如超硬、耐磨、防腐的合金膜等）。
目前，（高純度）濺射靶材按照化學(xué)成分不同可分為：
①金屬靶材（純金屬鋁、鈦、銅、鉭等）
②合金靶材（鎳鉻合金、鎳鈷合金等）
③陶瓷化合物靶材（氧化物、硅化物、碳化物、硫化物等）。
按形狀不同可分為：長靶、方靶、圓靶。
按應(yīng)用領(lǐng)域不同可分為：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。
濺射：即集成電路制造過程中要反復(fù)用到的工藝；靶材：就是濺射工藝中必不可少的重要原材料。那么，不同應(yīng)用領(lǐng)域，對材料的選擇及性能要求也有一定差異，具體如下：
| 應(yīng)用領(lǐng)域 | 金屬材料 | 主要用途 | 性能要求 |
| 半導(dǎo)體芯片 | 超高純度鋁、鈦、銅、鉭等 | 制備集成電路的關(guān)鍵原材料 | 技術(shù)要求最高、超高純度金屬、高精度尺寸、高集成度 |
| 平面顯示器 | 高純度鋁、銅、鉬等，摻錫氧化銦（ITO） | 高清晰電視、筆記本電腦等 | 技術(shù)要求高、高純度材料、材料面積大、均勻性程度高 |
| 太陽能電腦 | 高純度鋁、銅、鉬、鉻等，ITO | 薄膜太陽能電池 | 技術(shù)要求高、應(yīng)用范圍大 |
| 信息存儲 | 鉻基、鈷基合金等 | 光驅(qū)、光盤等 | 高儲存密度、高傳輸密度 |
| 工具改性 | 純金屬鉻、鉻鋁合金等 | 工具、模具等表面強化 | 性能要求較高、使用壽命延長 |
| 電子器件 | 鎳鉻合金、鉻硅合金等 | 薄膜電阻、薄膜電容 | 要求電子器件尺寸小、穩(wěn)定性好、電阻溫度系數(shù)小 |
| 其他領(lǐng)域 | 純金屬鉻、鈦、鎳等 | 裝飾鍍膜、玻璃鍍膜等 | 技術(shù)要求一般，主要用于裝飾、節(jié)能等 |
半導(dǎo)體內(nèi)部是由長達(dá)數(shù)萬米的金屬配線而組成，而濺射靶材則是用于制作這些配線的關(guān)鍵消耗材料。如蘋果A10處理器，指甲蓋大小的芯片上密布著上萬米金屬導(dǎo)線，這些密布的電路必須要對高純度的金屬靶材通過濺射的方式形成。
在當(dāng)今及以后的半導(dǎo)體制造流程當(dāng)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(dǎo)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。
濺射靶材是半導(dǎo)體晶圓制造環(huán)節(jié)核心的高難度材料，芯片對濺射靶材的要求非常之高，要求靶材純度很高，一般在5N（99.999%）以上。
5N就是表示有5個9，4N表示有4個9即99.99%，哪個純度更高，一看就明白了。
在提純領(lǐng)域，小數(shù)點后面每多一個9，難度是呈指數(shù)級別的增加，技術(shù)門檻也就更高。
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(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)。
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，全球高純濺射靶材市場的銷售額達(dá)94.8億美元，其中，半導(dǎo)體用濺射靶材的市場銷售額為11.4億美元。
中國半導(dǎo)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(dāng)年全球市場的24.17%。
有預(yù)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(fù)合年均增長率CAGR可達(dá)13%。
來自WSTS的統(tǒng)計，預(yù)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年全球高純濺射靶材市場規(guī)模約145億美元，折合人民幣約983億元。
應(yīng)用與市場格局
到這里，知道了高純濺射靶材，知道了金屬靶材的鋁、鈦、銅、鉭，那怎么判斷哪個金屬應(yīng)用幾寸晶圓上，哪個用在先進制造工藝上？
半導(dǎo)體晶圓制造中，200mm（8寸）及以下晶圓制造通常以鋁制程為主，使用的靶材以鋁、鈦元素為主。300mm（12寸）晶圓制造，多使用先進的銅互連技術(shù)，主要使用銅、鉭靶材。
同時也用鈦材料作為高介電常數(shù)的介質(zhì)金屬柵極技術(shù)的主要材料，鋁材料作為晶圓接合焊盤工藝的主要材料。
總體來看，隨著芯片的使用范圍越來越廣泛，芯片市場需求數(shù)量增長，對于鋁、鈦、鉭、銅這四種業(yè)界主流的薄膜金屬材料的需求也一定會有增長。且目前從技術(shù)上及經(jīng)濟規(guī)模上還未找到能夠替代這四種薄膜金屬材料的其他方案，所以這四種材料目前看不到被替代的風(fēng)險。
在競爭格局上，由于濺射鍍膜工藝起源于國外，所需要的濺射靶材產(chǎn)品性能要求高，長期以來全球濺射靶材研制和生產(chǎn)主要集中在美國、日本少數(shù)幾家公司，產(chǎn)業(yè)集中度相當(dāng)高。以霍尼韋爾（美國）、日礦金屬（日本）、東曹（日本）等為代表的濺射靶材生產(chǎn)商占據(jù)全球絕大部分市場份額。
這些企業(yè)在掌握濺射靶材生產(chǎn)的核心技術(shù)以后，實施極其嚴(yán)格的保密措施，限制技術(shù)擴散，同時不斷進行橫向擴張和垂直整合，將業(yè)務(wù)觸角積極擴展到濺射鍍膜的各個應(yīng)用領(lǐng)域，牢牢把握著全球濺射靶材市場的主動權(quán)，并引領(lǐng)著全球濺射靶材行業(yè)的技術(shù)進步。
至于其應(yīng)用領(lǐng)域，主要集中在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、平板顯示產(chǎn)業(yè)（含觸摸屏產(chǎn)業(yè)）以及太陽能電池產(chǎn)業(yè)。
濺射靶材屬于電子材料，其產(chǎn)業(yè)鏈上下游關(guān)系如下：
中國半導(dǎo)體工業(yè)的相對落后導(dǎo)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(rèn)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(dǎo)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(xì)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(dǎo)體、面板以及光學(xué)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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)體芯片制造工廠。
WSTS預(yù)計，2018年全球半導(dǎo)體規(guī)模增速達(dá)12.4%。2010~2016年，全球半導(dǎo)體銷售額保持平穩(wěn)發(fā)展，而2017年全球市場增速超預(yù)期，達(dá)21.62%，特別是存儲器市場，增速高達(dá)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(yù)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(dǎo)體行業(yè)將實現(xiàn)12.4%的增速，2019年的增速預(yù)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(yù)計全球新增半導(dǎo)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(yù)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(fù)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(dá)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(yù)計2018年全球晶圓制造用靶材的市場增速可達(dá)19%，封測用靶材增速更高，將達(dá)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(yù)計2018年中國半導(dǎo)體靶材市場增速有望達(dá)到60%，遠(yuǎn)高于全球平均水平。
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(fù)合年增長率將達(dá)到30%以上，風(fēng)景這邊獨好！
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