靶材技术壁垒高，难阻国内企业崛起

摘要：靶材是溅射技术的核心材料，主要应用于薄膜制备工艺，终端应用领域广泛，包括以集成电路为代表的半导体领域，平板显示领域，以薄膜电池为代表的光伏领域，信息存储，光学镀膜，工具改性，电子元器件，高档用品等对材料纯度、稳定性强、颗粒分散均匀等要求极高的领域。消费电子的兴起成为靶材规模增长最大的需求。

　　靶材产业链包括上游金属提纯，中游靶材制造，下游溅射镀膜以及终端应用（见图1）。靶材制造对上游材料纯度要求非常高，国内矿产丰富，但是在提纯技术方面仍有不足，提纯的金属纯度不够，因此多依赖国外企业（主要是美日企业）。国内下游制造环节逐渐兴起，包括高端制造—集成电路领域，故潜在的需求增量会很可观。

　　图1 溅射靶材产业链图

　　（资料来源：公开资料，五度易链行业研究中心）

靶材工艺决定行业壁垒，行业集中度高

　　靶材原制备工艺流程复杂需经历粉末冶炼、粉末混合、压制成型、气氛烧结、塑性加工、热处理、超声探伤、机械加工、水切割、机械加工、金属化、绑定、超声测试、超声清洗、检验出货共15道工序。如此复杂的工艺对控制环境要求极高，决定了靶材的高行业壁垒。此外，高纯度原料被少数外资企业把控，高性能靶材制造技术和上游的提纯技术被日、美几家寡头严格控制，国内企业发展缓慢。

　　由于技术壁垒高，且控制严格，靶材行业集中度高，主流厂商基本维持不变。目前市场份额主要由日、美厂商掌控，日矿金属、霍尼韦尔、东曹、普莱克斯合占全球80%份额（见图2）。日矿金属靶材覆盖半导体、面板、磁记录等领域，占据全球80%的铜靶材（高性能导电靶材）；东曹覆盖全靶材，纯度最高达6N9，竞争优势明显；霍尼韦尔靶材覆盖较全，钛、铝、钽、铜等高端靶材产品规模较大；普莱克斯是极少数拥有高纯铝提取技术的企业，其铝靶占有很大优势。

　　图2 全球溅射靶材市占比

　　（资料来源：公开资料，五度易链行业研究中心）

靶材应用广泛，半导体领域靶材性能要求最高

　　溅射靶材的应用领域广泛，按照分类可划分为半导体领域、面板领域、光伏领域、记录媒体领域等。半导体靶材市场规模仅10%，但是对材料纯度要求最高，靶材纯度在5N5甚至6N以上，以导电层的铜、铝靶和阻挡层的钽、钛靶为代表的，高精度尺寸、高集成度的要求与高纯度共同筑造了半导体靶材的高壁垒，目前国内靶材龙头江丰电子的高性能钽靶已经供应台积电7nm芯片制造。面板靶材市场规模最大，占比34%，技术壁垒很高，靶材纯度在5N以上，由于下游LCD、PDP和OLED面板器件镀膜面积较大，因此对大面积和均匀性要求较高，主要有铜、铝、钼和ITO等系列靶材。光伏靶材主要应用于薄膜太阳能电池，技术壁垒较高，应用范围大，材料纯度大于4N，部分材料在4N5以上，铝、铜靶用于导电层，钼、铬靶用于阻挡层，ITO、AZO用于透明层。记录媒体靶材有铬基、钴基合金靶材，主要用于光盘、光驱、机械硬盘、磁带等，其靶材具备高存储密度，高传输速度等特性，技术要求不高，但应用规模较大（见图3）。

　　图3 靶材在各应用领域市占比及技术壁垒分层

　　（资料来源：公开资料，五度易链行业研究中心）

全球半导体靶材市场稳步增长，中国市场增速更高

　　靶材在半导体领域应用有两方面，包括晶圆制造和封装测试。近两年，DRAM的需求推动晶圆制造的增长，从而推动全球晶圆制造材料的快速增长，半导体材料同步加速，2018年，全球半导体材料市场销售规模达到519亿美元，同比增长10.66%，其中晶圆制造材料与封测材料销售规模分别为为322亿美元，197亿美元。据SEMI测算，在前几年晶圆制造环节，靶材占据整体材料规模的2.6%，该比例在封测环节为2.7%。据此测算，2018年全球半导体用靶材市场规模约为13.69亿美元，同比增长10.55%，其中晶圆制造和封测靶材市场规模分别为8.37亿美元，5.32亿美元。据中国电子材料行业协会统计，2018年，中国半导体材料市场销售规模达到793.95亿元，其中晶圆制造材料销售规模为407.8亿元;封装测试材料销售规模为386.15亿元。由此，2018年中国半导体用靶材市场晶圆制造和封装测试市场规模分别为10.6亿元，8.8亿元，合计约为19.48亿元，同比增长11.64%（见图4）。

　　图4 全球/中国半导体靶材市场规模与增长率

　　（资料来源：公开资料，五度易链行业研究中心）

　　2016年以前，全球半导体市场增速放缓，材料增速下降，进入2017年之后DRAM的发展带来了晶圆制造和封装测试巨大的增量，半导体材料进入新的增长期，全球市场靶材增速逐渐提升。反观中国市场，晶圆制造的崛起为上游材料的消耗一直维持一定的增长，靶材连续几年增速在10%附近。

差距缩小，国内企业逐步突破

　　近几年国内企业在靶材的高端技术领域有所突破，目前国内四家上市公司江丰电子、有研新材、阿石创、隆华科技的靶材产品在各自领域有一定体量的应用。钽靶是尖端超大规模集成电路芯片中阻挡层（对应导电层为铜），是制造技术难度最高，品质最高的靶材，现在江丰电子的钽靶已经被台积电采购，用于7nm项目制造。有研新材是国内拥有自超高纯金属到靶材一体化运营的企业，在超高纯金属、其铜靶和钴靶技术含量较高，现在有部分产品被主流制造商采购。阿石创专注PVD镀膜，靶材方面，拥有高密度技术ITO，铝靶和硅靶，主要用于面板领域。隆华科技旗下四丰电子拥有高纯度钼靶，主要应用于面板领域，此外ITO靶材方面也在扩产。

　　整体上看，国内覆盖靶材面太窄，产能不足，而且产业链不完整，但是国内外靶材技术在逐渐缩小，国内靶材企业正在崛起。

　　图5 国内企业主要靶材及相关应用领域

　　（资料来源：公开资料，五度易链行业研究中心）

结语

　　靶材行业技术壁垒高，全球80%市场份额被四家企业垄断。靶材应用领域广泛，其中在半导体领域要求最高，包括高纯度、高精度尺寸、高集成度等。近几年全球半导体靶材市场稳步增长，中国市场增长更快。随着靶材技术差距的缩小，国内企业逐步进入国际巨头的供应体系，国内靶材企业正在崛起。