溅射靶材行业简介 ——技术含量高、程序复杂

溅射靶材行业定义

超大规模集成电路制造过程中要反复用到的溅射(Sputtering)工艺属于物理气相沉积(PVD) 技术的一种，是制备电子薄膜材料的主要技术之一，它利用离子源产生的离子，在高真空中经过加速聚集，而形成高速度能的离子束流，轰击固体表面，离子和固体表面原子发生动能交换，使固体表面的原子离开固体并沉积在基底表面，被轰击的固体是用溅射法沉积薄膜的原材料，称为溅射靶材。

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一般来说，溅射靶材主要由靶坯、背板等部分构成，其中，靶坯是高速离子束流轰击的目标材料，属于溅射靶材的核心部分，在溅射镀膜过程中，靶坯被离子撞击后，其表面原子被溅射飞散出来并沉积于基板上制成电子薄膜;

由于高纯度金属强度较低，而溅射靶材需要安装在专用的机台内完成溅射过程，机台内部为高电压、高真空环境，因此，超高纯金属的溅射靶坯需要与背板通过不同的焊接工艺进行接合，背板起到主要起到固定溅射靶材的作用，且需要具备良好的导电、导热性能。

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溅射靶材的种类较多，即使相同材质的溅射靶材也有不同的规格。按照不同的分类方法，能够将溅射靶材分为不同的类别，主要分类情况如下:

行业在产业链中的位置高纯溅射靶材行业属于电子材料领域，其产业链上下游关系如下:

超高纯金属及溅射靶材是电子材料的重要组成部分，溅射靶材产业链主要包括金属提纯、靶材制造、溅射镀膜和终端应用等环节，其中，靶材制造和溅射镀膜环节是整个溅射靶材产业链中的关键环节。

首先，高纯度乃至超高纯度的金属材料是生产高纯溅射靶材的基础。溅射靶材制造所涉及的工序精细且繁多，工序流程管理及制造工艺水平将直接影响到溅射靶材的质量和良品率。溅射镀膜是指物体被离子撞击时，被溅射飞散出，因被溅射飞散的物体附着于目标基板上而制成薄膜的过程，此环节是在溅射靶材产业链条中对生产设备及技术工艺要求最高的环节，溅射薄膜的品质对下游产品的质量具有重要影响。

终端应用是针对各类市场需求利用封装好的元器件制成面向最终用户的产品，包括汽车电子、智能手机、平板电脑、家用电器等终端消费电子产品。

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溅射靶材产业分布区域性特征

美国、日本跨国集团产业链完整，囊括金属提纯、靶材制造、溅射镀膜和终端应用各个环节，具备规模化生产能力，在掌握先进技术以后实施垄断和封锁，主导着技术革新和产业发展;

韩国、新加坡及中国台湾地区在磁记录及光学薄膜领域有所特长。另外由于上述地区芯片及液晶面板产业发展较早，促使服务分工明确，可以为产业链下游的品牌企业提供如焊接、清洗、包装等专业代工服务，将上游基础材料和下游终端应用对接，起到承上启下的作用，并在一定程度上推动上游溅射靶材的产品开发和市场扩展。

但是上述地区的靶材服务厂商缺少核心技术及装备，不能够在金属的提纯、组织的控制等核心技术领域形成竞争力溅射靶材的材料即靶坯依然依赖美国和日本的进口。超高纯金属材料及溅射靶材在我国还属于较新的行业，以芯片制造厂商、液晶面板制造企业为代表的下游溅射镀膜和终端用户正在加大力度扩展产能。

从全球来看，芯片及液晶面板行业制造向中国大陆转移趋势愈演愈烈，中国正在迎来这一领域的投资高峰。为此高端溅射靶材的应用市场需求正在快速增长。

溅射靶材市场容量和发展趋势

20 世纪 90 年代以来，随着消费电子等终端应用市场的飞速发展，高纯溅射靶材的市场规模日益扩大，呈现高速增长的势头。据统计，2015 年世界高纯溅射靶材市场的年销售额约94.8 亿美元。据预测，未来 5 年，世界溅射靶材的市场规模将超过 160 亿美元，高纯溅射靶材市场规模年复合增长率可达到 13%。

半导体产业

高纯溅射靶材是伴随着半导体工业的发展而兴起的，集成电路产业成为目前高纯溅射靶材的主要应用领域之一。随着信息技术的飞速发展，要求集成电路的集成度越来越高，电路中单元器件尺寸不断缩小。每个单元器件内部由衬底、绝缘层、介质层、导体层及保护层等组成，其中，介质层、导体层甚至保护层都要用到溅射镀膜工艺，因此溅射靶材是制备集成电路的核心材料之一。集成电路领域的镀膜用靶材主要包括铝靶、钛靶、铜靶、钽靶、钨钛靶等，要求靶材纯度很高，一般在 5N(99.999%)以上。根据世界半导体贸易统计组织(WSTS)预测，2016 年和 2017 年全球半导体行业市场规模将继续保持增长，增长率分别为 0.3%和 3.1%。总体来看，近年来全球半导体市场仍然处于整体平稳上升阶段。

随着智能手机、平板电脑、汽车电子等终端消费领域对半导体需求的持续增长，尤其是消费电子产品与互联网、移动互联网的紧密结合，导致手机、平板电脑、智能电视等网络接入终端产品的应用面持续扩大，从而进一步提升半导体市场容量，预计全球半导体市场在未来将保持持续增长的态势。

芯片产业是大数据、云计算、互联网的基础产业。这些产业的迅猛发展为芯片带来了强劲的市场需求。由于半导体行业所需溅射靶材品种繁多，且每一种需求量都较大，稳定的下游市场增速将有力地促进溅射靶材销售规模的扩大。

根据国际半导体设备与材料协会(SEMI)统计:2015 年全球半导体材料销售额为 435 亿美元，其中晶圆制造材料销售额为 242 亿美元，封装材料为 193 亿美元。在晶圆制造材料中，溅射靶材约占芯片制造材料市场的 2.6%。在封装测试材料中，溅射靶材约占封装测试材料市场的 2.7%。2015 年全球半导体用溅射靶材销售额为 11.4 亿美元。

从国内来看，随着国内电子产品制造业的飞速发展，我国半导体产业市场潜力巨大。经过多年的引进和大规模投资，我国现已初步形成了从设计、前工序到后封装的产业轮廓。在全球半导体市场整体增长的带动下，我国半导体市场步入高速增长轨道。

我国半导体市场规模从 2006 年 1,727 亿元增加到 2013 年的 3,873 亿元，增幅达 124.26%，在此期间内年均复合增长率约为 12.23%。中国半导体产业的持续发展也为半导体制造材料市场的发展奠定了良好的基础。

2015 年，我国半导体制造材料市场规模达到 61.2 亿美元。集成电路用溅射靶材为半导体制造材料中的一类，2015 年，我国集成电路用溅射靶材市场规模为 11.6亿元，预计 2016 年国内半导体用溅射靶材市场规模将突破 14 亿元。

我国半导体芯片用溅射靶材市场规模及预测情况

平板显示产业(含触摸屏产业)

近年来，液晶显示器逐渐取代阴极射线管显示器成为全球主流的显示技术，在平面显示市场中得到了广泛的应用，主要应用领域包括高清晰电视、笔记本电脑、台式电脑显示器等电子产品。平板显示器多由金属电极、透明导电极、绝缘层、发光层组成，为了保证大面积膜层的均匀性，提高生产率和降低成本，溅射技术越来越多地被用来制备这些膜层。平面显示镀膜用靶材主要品种有:铬靶、钼靶、铝靶、铝合金靶、铜靶、铜合金靶和掺锡氧化铟(ITO)靶材等。

在全球液晶显示领域，随着日本品牌影响力的下降，韩国、中国台湾厂商的市场地位越来越突出，而我国大陆从上世纪 80 年代开始进入液晶显示领域，并紧密跟随液晶显示技术的发展。在政府政策导向和产业扶植下，我国大陆液晶显示产业快速发展，目前已经成为全球主要液晶面板生产大国，并相继形成了以京东方、深天马、华星光电等为代表的市场影响力较大的液晶面板本土品牌。

近年来国内的平板显示产业规模迅速增长，继日本、韩国以及台湾地区后，成为平板显示行业发展速度最快的地区。赛迪顾问数据显示，2015 年中国平板显示器件产业整体规模达到 1,190.6 亿元，同比增长 23.7%。2016 年，中国平板显示产业在一系列投资的助推下发展迅速，TFT-LCD 产业投资进入新高潮，京东方、华星光电、和辉光电等面板企业在 OLED上的投资也是非常抢眼。

基于产品价格、采购国产化等因素的考虑，我国液晶面板厂商开始有选择地与本土优秀溅射靶材厂商合作，并期望建立长期合作伙伴关系，这为带动我国溅射靶材行业的快速发展提供了有利的市场条件。

中国电子材料行业协会数据显示，2013 年-2015 年，全球平板显示用溅射靶材市场规模分别为 29.5 亿美元、31.4 亿美元和 33.8 亿美元。其中，我国平板显示用溅射靶材 2013 年度、2014 年度、2015 年度市场规模分别为 39.4 亿元、55 亿元和 69.3 亿元。

太阳能电池

太阳能光伏发电是利用太阳能电池的光伏效应，将太阳光辐射能转换为电能的发电形式。现今制备太阳能电池较为常用的溅射靶材包括铝靶、铜靶、钼靶、铬靶以及 ITO 靶、AZO靶(氧化铝锌，Aluminum Zinc Oxide)等，纯度要求一般在 99.99%以上，其中，铝靶、铜靶用于导电层薄膜，钼靶、铬靶用于阻挡层薄膜，ITO 靶、AZO 靶用于透明导电层薄膜。

2000 年以来，全球太阳能光伏产业经历从异常繁荣恢复到较为平稳的发展速度的过程，能够促进产业结构调整和生产技术改进，形成更为良性的发展循环，预计未来几年，全球太阳能电池行业仍然处于产业上升阶段，市场将进一步全球化，新兴市场的范围和比重都将有所扩大。

近年来，我国太阳能光伏产业迅速发展，由于拥有较为有利的生产成本优势，我国已经成为全球最大的太阳能电池片和电池组件生产制造基地。从 2010 年开始，我国的太阳能光伏产业迎来了井喷式爆发，此后几年的累计光伏装机容量增长率均超过 100%，2011 年更是达到了 312.5%。

2010-2013 年，年复增长率达到了 180.61%。2015 年，我国累计光伏装机容量达到 43.36GW，占世界总量的 18.90%。随着国家对环境保护、节能减排方面的重视，预计未来几年，我国将加快能源结构优化调整，引导太阳能等可再生能源的应用扩展，推动我国太阳能电池市场保持持续平稳的增长态势，技术更加先进的薄膜太阳能电池将不断完善各个产业环节，提高光电转化效率，扩大在未来太阳能电池市场中的应用。