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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(duì)較低，所以我們主要講的是晶圓制造材料。

先簡(jiǎn)單了解下什么是晶圓制造和封裝測(cè)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(gè)孔，撒上各種料，再進(jìn)行烘烤出爐，這個(gè)過程就是晶圓制造。晶圓制造廠出來的時(shí)候還是一個(gè)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(cè)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(gè)衣服（封裝），并檢測(cè)哪些是好的，哪些是壞的（測(cè)試），好的挑出來送到產(chǎn)業(yè)鏈的下一個(gè)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(chǎng)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?cè)噭?3%
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(chǎng)占比在3%左右的濺射靶材。

簡(jiǎn)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(zhǎng)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(chǔ)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(duì)材料的選擇及性能要求也有一定差異，具體如下：

半導(dǎo)體內(nèi)部是由長(zhǎng)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(duì)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(duì)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。
 

應(yīng)用要求：

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(duì)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(gè)9，4N表示有4個(gè)9即99.99%，哪個(gè)純度更高，一看就明白了。
在提純領(lǐng)域，小數(shù)點(diǎn)后面每多一個(gè)9，難度是呈指數(shù)級(jí)別的增加，技術(shù)門檻也就更高。
除了純度之外，芯片對(duì)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(zhǎng)期實(shí)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(gè)濺射靶材產(chǎn)業(yè)鏈中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
 

市場(chǎng)規(guī)模

隨著消費(fèi)電子等終端應(yīng)用的飛速發(fā)展，高純度濺射靶材的市場(chǎng)銷售額日益擴(kuò)大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2015 年，全球高純濺射靶材市場(chǎng)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(chǎng)銷售額為11.4億美元。
中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2015年，中國(guó)高純度濺射靶材的市場(chǎng)需求規(guī)模約為153.5億元人民幣，約占當(dāng)年全球市場(chǎng)的24.17%。
有預(yù)測(cè)顯示，未來5年，世界濺射靶材的市場(chǎng)規(guī)模將超過160億美元，高純度濺射靶材市場(chǎng)復(fù)合年均增長(zhǎng)率CAGR可達(dá)13%。
來自WSTS的統(tǒng)計(jì)，預(yù)計(jì)全球靶材市場(chǎng)，在2017~2019年增速同上，也為13%。2016年全球濺射靶材市場(chǎng)容量為113.6億美元，相比于2015年的94.8億美元，增長(zhǎng)了20%。可推算出2018年全球高純濺射靶材市場(chǎng)規(guī)模約145億美元，折合人民幣約983億元。
 

中國(guó)靶材產(chǎn)業(yè)格局

應(yīng)用與市場(chǎng)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(gè)金屬應(yīng)用幾寸晶圓上，哪個(gè)用在先進(jìn)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(jìn)的銅互連技術(shù)，主要使用銅、鉭靶材。
同時(shí)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(chǎng)需求數(shù)量增長(zhǎng)，對(duì)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(huì)有增長(zhǎng)。且目前從技術(shù)上及經(jīng)濟(jì)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(xiǎn)。
在競(jìng)爭(zhēng)格局上，由于濺射鍍膜工藝起源于國(guó)外，所需要的濺射靶材產(chǎn)品性能要求高，長(zhǎng)期以來全球濺射靶材研制和生產(chǎn)主要集中在美國(guó)、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(guó)）、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(chǎng)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(shí)施極其嚴(yán)格的保密措施，限制技術(shù)擴(kuò)散，同時(shí)不斷進(jìn)行橫向擴(kuò)張和垂直整合，將業(yè)務(wù)觸角積極擴(kuò)展到濺射鍍膜的各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，牢牢把握著全球濺射靶材市場(chǎng)的主動(dòng)權(quán)，并引領(lǐng)著全球濺射靶材行業(yè)的技術(shù)進(jìn)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(guó)半導(dǎo)體工業(yè)的相對(duì)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(guó)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(guó)外，對(duì)所需濺射靶材的性能要求高、專業(yè)性強(qiáng)，屬于技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，而我國(guó)企業(yè)都為新進(jìn)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(zhǎng)，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(duì)穩(wěn)定的關(guān)系，難以被打破，這對(duì)后來者是個(gè)不小的挑戰(zhàn)。
目前，國(guó)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(chǎng)還無法與國(guó)際巨頭全面競(jìng)爭(zhēng)，但是，依靠國(guó)內(nèi)的巨大市場(chǎng)潛力和利好的產(chǎn)業(yè)政策，以及產(chǎn)品價(jià)格優(yōu)勢(shì)，它們已經(jīng)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有一定的市場(chǎng)份額，并逐步在個(gè)別細(xì)分領(lǐng)域搶占了部分國(guó)際大廠的市場(chǎng)空間。
近年來，我國(guó)政府制定了一系列產(chǎn)業(yè)政策，如863計(jì)劃、02專項(xiàng)基金等來加速濺射靶材供應(yīng)的本土化進(jìn)程，推動(dòng)國(guó)產(chǎn)靶材在多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)從無到有的跨越。這些都從國(guó)家戰(zhàn)略高度扶植并推動(dòng)著濺射靶材產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大。
目前國(guó)內(nèi)靶材行業(yè)已經(jīng)初具規(guī)模，隨著國(guó)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(guó)集團(tuán)競(jìng)爭(zhēng)的本土靶材企業(yè)。
以我國(guó)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(tái)積電為代表的著名晶圓代工廠商的先進(jìn)制造工藝，在14/16nm技術(shù)節(jié)點(diǎn)實(shí)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(shí)，該公司也是本土晶圓代工龍頭企業(yè)中芯國(guó)際、華宏等的優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商，滿足了國(guó)內(nèi)廠商在28nm技術(shù)節(jié)點(diǎn)的量產(chǎn)需求。有統(tǒng)計(jì)顯示，江豐電子的產(chǎn)品已經(jīng)成功打入了全球280多個(gè)半導(dǎo)體芯片制造工廠。
 

半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)下靶材市場(chǎng)快速增長(zhǎng)

WSTS預(yù)計(jì)，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(chǎng)增速超預(yù)期，達(dá)21.62%，特別是存儲(chǔ)器市場(chǎng)，增速高達(dá)61.49%。一方面，存儲(chǔ)芯片需求旺盛，產(chǎn)品價(jià)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(dòng)下游需求，WSTS 預(yù)計(jì)，在AI、智能駕駛、5G、VR/AR等需求持續(xù)帶動(dòng)下，2018年全球半導(dǎo)體行業(yè)將實(shí)現(xiàn)12.4%的增速，2019年的增速預(yù)估為4.4%。
此外，中國(guó)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(guó)大陸。從未來的投資計(jì)劃看，2017~2020是晶圓廠投資的高峰期，預(yù)計(jì)全球新增半導(dǎo)體產(chǎn)線62條，其中有26條位于中國(guó)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(cè)，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(zhǎng)率為3.38%。
基于此，2017年，全球晶圓制造材料市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到259.8億美元，其中，靶材在晶圓制造和封測(cè)中占比均在3%左右，預(yù)計(jì)2018年全球晶圓制造用靶材的市場(chǎng)增速可達(dá)19%，封測(cè)用靶材增速更高，將達(dá)到26%。
我國(guó)國(guó)內(nèi)的靶材市場(chǎng)需求也會(huì)大幅增加，同時(shí)，隨著國(guó)內(nèi)濺射靶材技術(shù)的不斷成熟，再加上其先天的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)，預(yù)計(jì)2018年中國(guó)半導(dǎo)體靶材市場(chǎng)增速有望達(dá)到60%，遠(yuǎn)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(huì)保持在3%~5%，而中國(guó)靶材市場(chǎng)的產(chǎn)能復(fù)合年增長(zhǎng)率將達(dá)到30%以上，風(fēng)景這邊獨(dú)好！