一、靶材介绍
当把电路图刻到了晶圆上,做了各种清洗,注入了离子,有了开关特性,但是还要把芯片上的电子元件连接起来才行,就像你把所有的元件都摆放好了,然后你要用导线把他们相互连接起来,这就需要用到溅射。
溅射主要是制备薄膜材料,是物理气相沉积(PVD)技术的一种。溅射的大概意思是说用离子轰击靶材,然后靶材上的原子被轰出来,最后掉在单晶硅的基板上,然后形成特定功能的金属层,从而形成导电层或者阻挡层等,这就是金属化。
当在芯片表面形成金属层后,再用光刻或者刻蚀,将不要的部分去掉,于是芯片表面就留下了金属细线,这就能让芯片上各种元器件连接起来了。高纯溅射靶材主要是指纯度为99.9%到99.9999%的金属或非金属靶材。高纯溅射靶材包括铝靶、钛靶、钽靶和钨钛靶等。其中,8寸晶圆生产中主要用到铝靶和钛靶,12寸晶圆主要用到钽靶和铜靶。
二、靶材行业
靶材虽然在整个芯片生产环节使用量不如硅片、电子特气等多,在整个芯片生产材料中占比仅2.6%,但却是芯片生产过程中必不可少的材料。
下图为:2019年各类晶圆制造材料市场占比(数据来源于:产业信息网)
根据国际半导体设备和材料组织(SEMI)统计,2019年全球半导体湿用化学品产值14亿美元,其中晶圆制造用靶材市场规模为8.4亿美元,封装测试用靶材市场规模为5.3亿美元。溅射靶材同样属于寡头垄断市场,主要企业包括日本日矿金属、美国霍尼韦尔、日本东曹、美国普莱克斯和日本住友化学等。
日矿金属是全球最大的靶材公司,市场份额全球占比30%,霍尼韦尔和东曹全市占率同为20%,位列行业第二。这就意味着,在靶材市场,全球前三的公司就占了70%的市场份额,也是高度垄断。
国内市场基本情况。国内市场中,高纯溅射靶材产业起步较晚,主要高纯溅射靶材生产企业均由国有资本和少数民营资本所投资。
受到技术、资金和人才的限制,国内专业从事高纯溅射靶材的生产厂商数量仍然偏少,企业规模和技术水平参差不齐,多数国内厂商还处于企业规模较小、技术水平偏低、产业布局分散的状态,市场尚处于开拓初期,主要集中在低端产品领域进行竞争,在半导体芯片、液晶显示器和太阳能电池等市场还无法与国际巨头全面抗衡,但是依靠产业政策导向、产品价格优势已经在国内市场占有一定的市场份额,并逐步在个别产品或领域挤占国际厂商的市场空间。
经过数年的科技攻关和产业化应用,目前,国内高纯溅射靶材生产企业已经逐渐突破关键技术门槛,拥有了部分产品的规模化生产能力,整体实力不断增强,形成了以江丰电子、有研新材等为代表的专业从事高纯溅射靶材的生产商,正在经历高速发展时期,上升势头较快,打破了溅射靶材核心技术由国外垄断、产品供应完全需要进口的不利局面,不断弥补国内同类产品的技术缺陷,进一步完善溅射靶材产业发展链条。
一、国内靶材公司
江丰电子300666。公司产品进入台积电、中芯国际、日本三菱等国际一流晶圆加工企业产品链,在16nm技术节点实现了批量供货,填补了我国电子材料行业的空白,是国内靶材领域的真正龙头。公司在芯片靶材市场是唯一能与日本和美国竞争的中国企业。
2015年,江丰电子在半导体靶材市场占有率6.9%,而2017年提升到11.3%。目前,江丰电子的超高纯金属溅射靶材在7纳米技术节点已经实现批量供货,5nm技术节点靶材样品正在客户端验证中。
2009年,江丰电子正式向中芯国际和台积电两大晶圆代工厂巨头供货。 目前江丰电子的靶材进入全球280多个芯片制造厂,公司生产的靶材纯度已经很高,其中铜纯度≥99.9999%,铝、钛纯度≥99.999%,钽纯度≥99.99%。
有研新材600206。公司拥有很强的国资背景。公司由北京有色金属研究总院旗下的半导体材料国家工程研究中心、红外材料研究所及北京金鑫半导体改组设立。
有研新材旗下子公司有研亿金的高纯金属靶材实力国内领先,目前有研亿金已经开发了30多种金属靶材。有研亿金成立于2000年,2005年公司研制出4-6寸AI/Ti/Pt靶材。在2006年,有研亿金推出6N超高纯铜溅射靶材产品,打破国外垄断。到2011年,有研亿金成为中芯国际的供应商。 目前公司由原来以4-6寸为主的产品向12寸产品成功转型,12 英寸靶材产品销售量较2018年增长63%,高纯钴靶批量销售,较2018年增长35%,靶材客户端覆盖中芯国际、大连 Intel、GF、TSMC、UMC、北方华创等多家高端客户。
江丰电子自成立以来就一直从事高纯溅射靶材的研发生产,目前公司的超高纯金属溅射靶材产品已应用于世界著名半导体厂商的先端制造工艺,成为台积电、中芯国际、海力士、联华电子等客户的主要供应商,在7纳米技术节点实现批量供货。
另外还有两家公司值得关注,阿石创(主要运用于手机面板)、隆华节能(主要运用于高端显示面板)
(来源:龙一教练的财富号 2020-09-02 11:18) [点击查看原文]