近年來,在國家科技興國戰(zhàn)略、中國制造"2025"規(guī)劃核心材料的進口替代政策、減稅紅利的推動下,國內半導體產業(yè)蓬勃發(fā)展。其中,濺射靶材作為超大規(guī)模集成電路制造必不可少的原材料,正逐步擺脫進口限制,實現國產自主化。
濺射屬于物理氣相沉積技術的一種,它利用離子源產生在高真空中經過加速聚集,而形成高速度能的離子束流,轟擊固體表面離子和固體表面原子發(fā)生動能交換,使得離開并沉積在底表面,被轟擊的固體即為濺射靶材。
濺射靶材是電子及信息產業(yè)、液晶顯示器、光學等行業(yè)必不可少的原材料,主要應用于半導體、面板、光伏三大場景。其廣泛地應用于汽車電子、智能手機、平板電腦、家用電器、顯微鏡及相機鏡頭等終端消費領域。當前濺射靶材市場正處于高速成長的進程中,WSTS數據顯示,2016年全球濺射靶材市場需求達113.6億美元,并預計2016-2019復合增速達13%,2018年全球半導體用靶材市場規(guī)模約為13.69億美元,2019年將超過163億美元。
2016全球靶材下游結構中,半導體占10%、平板顯示占34%、太陽能電池占21%、記錄媒體占29%,這三大應用對靶材性能要求依次降低,是靶材需求增長的主要驅動力。產業(yè)信息網數據顯示,2017年我國靶材市場需求規(guī)模202.2億元,其中磁記錄占比28%,半導體占比9%,太陽能市場占比8%,2028年-2020年我國靶材市場需求預計增速在20%以上,市場規(guī)模進一步擴大。
高純?yōu)R射靶材是伴隨著半導體工業(yè)的發(fā)展而興起的,屬于典型的技術密集型產業(yè),產品技術含量高,研發(fā)生產設備專用性強。隨著半導體工業(yè)技術創(chuàng)新的不斷深化,以美國、日本為代表的半導體廠商需要加強對上游原材料的創(chuàng)新力度,從而最大限度地保證半導體產品的技術先進性,因此,美國、日本的半導體工業(yè)相繼催生了一批高純?yōu)R射靶材生產廠商,并于當前居于全球市場的主導地位,在一定程度上,全球半導體工業(yè)的區(qū)域集聚性造就了高純?yōu)R射靶材生產企業(yè)的高度聚集。
據東北證券測算,2019年全球靶材市場規(guī)模約 170.37 億美元,而全球濺射靶材的四家巨頭企業(yè):JX 日礦金屬、霍尼韋爾、東曹和普萊克斯,合計壟斷了全球 80%的市場份額。濺射靶材中最高端的晶圓制造靶材的市場占有率更是高達90%。
濺射靶材技術及投資比例較高,靶材的純度、組織、晶粒尺寸等明顯制約鍍膜質量。美、日等跨國企業(yè)產業(yè)鏈較為完整,囊括金屬提純、靶材制造、濺射鍍膜和終端應用各個環(huán)節(jié),主導高端的半導體靶材市場,在掌握先進技術以后實施壟斷和封鎖,主導著技術革新和產業(yè)發(fā)展;韓國、新加坡及中國臺灣地區(qū)擅長磁記錄及光學薄膜領域,但廠商普遍缺少核心技術及裝備,濺射靶材的材料即靶坯依然依賴美國和日本的進口;中國靶材產業(yè)正處于起步階段,逐步切入全球主流半導體、顯示、光伏等龍頭企業(yè)客戶,原料以進口為主。
國內市場中,高純?yōu)R射靶材產業(yè)起步較晚,主要高純?yōu)R射靶材生產企業(yè)均由國有資本和少數民營資本所投資。受到技術、資金和人才的限制,國內專業(yè)從事高純?yōu)R射靶材的生產廠商數量仍然偏少,企業(yè)規(guī)模和技術水平參差不齊,多數國內廠商還處于企業(yè)規(guī)模較小、技術水平偏低、產業(yè)布局分散的狀態(tài),市場尚處于開拓初期,主要集中在低端產品領域進行競爭,在半導體芯片、液晶顯示器和太陽能電池等市場還無法與國際巨頭全面抗衡。但江豐電子的出現打破了國外壟斷格局,填補了國內超高純?yōu)R射靶材制造的空白,實現了半導體材料領域的重大突破。
資料顯示,江豐電子從事高純?yōu)R射靶材的研發(fā)、生產和銷售業(yè)務,產品應用于半導體(主要為超大規(guī)模集成電路領域)、平板顯示、太陽能等領域,公司已經掌握了高純金屬及濺射靶材生產中的核心技術,在集成電路28-7nm技術節(jié)點的靶材技術關鍵已經突破,實現批量供貨,同時5nm技術節(jié)點靶材樣品正在客戶端驗證中。目前江豐電子已經成為中芯國際、臺積電、格羅方德、意法半導體、東芝、海力士、京東方、SunPower等國內外知名廠商的高純?yōu)R射靶材供應商。
近年來,國內開始出現少量專業(yè)從事高純?yōu)R射靶材研發(fā)和生產的企業(yè),突破靶材專業(yè)技術門檻,已在國內靶材市場占據一定份額,主要有江豐電子、阿石創(chuàng)、隆華節(jié)能和有研新材等,成功開發(fā)出一批能適應高端應用領域的濺射靶材,成功切入全球半導體龍頭的供應鏈,改變了高純?yōu)R射靶材長期依賴進口的不利局面。例如,蘋果A10芯片的制造用的正是江豐電子高純度濺射靶材。
國內政策方面,2015年11月財政部、發(fā)改委、工信部、海關總署、國家稅務總局聯(lián)合發(fā)布《關于調整集成電路生產企業(yè)進口自用生產性原料、消耗品、免稅商品清單的通知》,規(guī)定進口靶材的免稅期到2018年年底結束,從2019年開始日、美靶材需要繳納5-8%關稅,該項政策有助于國內靶材企業(yè)的發(fā)展。近些年來,國家制定了一系列的相關產業(yè)政策包括863計劃、02專項等加速濺射靶材的本土化進程,推動很多領域實現從1到1的跨越。此外,國家在“中國制造2025”中明確提出至2020年集成電路自給率達到40%,2025年達到50%,這將進一步帶動靶材企業(yè)的發(fā)展。
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