半导体 芯片的导电层,是一层很薄的金属薄膜,称为溅射薄膜,这个薄膜的制程工艺是半导体芯片的核心工艺之一,溅射靶材是溅射薄膜制备的源头材料。上图是来自于《半导体世界》描述的溅射工艺示意图。这个图非常复杂,简单理解为:
靶材在高速离子束的轰击下,以离子形态跑到基板上去,然后在基板上整齐排列,形成了一层薄膜,这个工艺过程,就叫做溅射。溅射镀膜是制备薄膜的主要技术之一,综合优势显著。溅射镀膜在电子元器件制造的物理气相沉积(Physical Vapor Deposition,PVD)工艺中主要有三种形式,分别是溅射镀膜、蒸发镀膜以及离子镀膜。
要实现在半导体芯片上制作溅射薄膜,第一需要选取,制造合适的金属,学名叫做靶坯。第二需要攻克溅射工艺,将靶坯通过溅射工艺“附着”在半导体硅片(基板)上。
靶材的产业格局和竞争溅射靶材主要应用在平板显示、记录媒体、光伏电池、半导体等领域。其中,在溅射靶材应用领域中,半导体芯片对溅射靶材的金属材料纯度、内部微观结构等方面 都设定了极其苛刻的标准,需要掌握生产过程中的关键技术并经过长期实践才能 制成符合工艺要求的产品。
因此,半导体芯片对溅射靶材的要求是最高的,价格也最为昂贵。所以说,平板显示行业靶材应用规模最大,但是半导体芯片行业靶材最为赚钱。
目前,全球的靶材制造行业,特别是高纯度的靶材市场,呈现寡头垄断格局,主要由几家美日大企业把持,如日本的三井矿业、日矿金属、 日本东曹、住友化学、日本爱发科,以及美国
霍尼韦尔 、
普莱克斯 等。
国内靶材厂商主要聚焦在低端产品领域,在半导体、平板显示器和
太阳能 电池等市场还无法与国际巨头全面竞争,但是,依靠国内的巨大市场潜力和利好的产业政策,以及产品价格优势,它们已经在国内市场占有一定的市场份额,并逐步在个别细分领域抢占了部分国际大厂的市场空间。近年来,我国政府制定了一系列产业政策,如 863 计划、02 专项基金等来加速溅射靶材供应的本土化进程,推动国产靶材在多个应用领域实现从无到有的跨越。这些都从国家战略高度扶植并推动着溅射靶材产业的发展壮大。
如上图所示,在半导体制造成本中,光刻胶制程占据了约三分之一成本。众研会此前也有对光刻胶产业做过投资机会分析,请参考历史文章。
溅射靶材成本并不算特别高,所以对于半导体芯片厂家来说,对靶材的极致性能追求更高,成本敏感性较低。行业预测,半导体靶材市场在2025年达到75亿RMB,全球将新增半导体产线 62 条,其中 26 条新增产线在中国大陆,占比 42%。随半导体产业链继续向国内转移,将推动国产化靶材市场进一步增长。
除了利润极高的半导体靶材,平板显示靶材一直占据最大规模。平板显示器主要在显示面板和触控屏面板两个产品生产环节使用溅射靶材。
面板行业对溅射靶材的品质和稳定性要求很高,对供应商资格认证壁垒较高,认证周期很长。一般情况下,在1条8.5代生产线上完成靶材的认证,大约需要1年时间,如果一家用户单位拥有多条生产线的,则必须在上一条生产线完成认证后,才能开始在下一条生产线上开展认证。
因此,认证过程中投入的资金和时间成本,对多数小型企业来说是难以承受的。平板显示面板行业的快速增长为靶材厂商提供了广阔的成长空间。平面显示行业用靶材市场增幅明显,呈现出爆发式增长。基于产品价格、采购国产化等因素的考虑,面板厂商尤其是LCD对材料国产化存在迫切需求。随着产能向国内转移,靶材需求规模有望进入长期增长。预计2020年国内FPD用靶材市场规模达到150亿元,2025年达到320亿元。
此外,还有光伏薄膜靶材需求和记录媒体靶材需求,以及其它一些电子产品的靶材需求。
国内替代国内集成电路产业一直受制于人,每年大量从海外进口,进口金额居所有进口商品中第一位,超过市场上熟知的原油和铁矿石等资源品。近年来,中兴制裁事件与华为事件都给我们敲响警钟,芯片等核心技术产业亟需发展,国产替代刻不容缓。作为半导体材料中的重要一环—溅射靶材同样如此,国产化是必然之路也是唯一之路。
靶材行业承担国家基础产业科技创新,大基金不断加持,产业政策利好不断。在半导体
材料行业 中,靶材行业属于高端靶材仍被日美等国把控,但是国产替代已经崭露头角,呈现定点突破局面,正是 需要社会资金大力投入奋力追赶之关键时刻。按照半导体材料占比产业9%, 靶材占比材料 3%比例测算,靶材行业有望获得国家集成电路产业投资基金(简称“大基金”)超过 30 亿元投资支持,直接利好上述行业龙头公司。
在税收政策方面,进口靶材的免税期在2018年年底已经结束。这意味着2019年起,日本、美国进口的靶材需要缴纳关税,从而提高国内靶材在价格方面的优势地位。
基于以上行业逻辑,我们向大家推荐重点关注以下标的。
标的公司江丰电子 公司自成立以来一直从事高纯溅射靶材的研发、生产和销售业务,主要产品 为各种高纯溅射靶材,包括铝靶、钛靶、钽靶、钨钛靶等。这些产品主要应用于半导体(主要为超大规模集成电路领域)、平板显示、太阳能等领域。
公司产品已经进入行业一线客户供应链。在半导体材料领域,溅射靶材销售持续增长,市场份额得以保持和进一步提升,已经成为
台积电 、
中芯国际 、 海力士、联华电子等客户的主要供应商。公司的铝靶、铜靶、钛靶等产品已 经在平板显示领域的主要生产商合肥
京东 方、深圳华星光电、天马集团、和 辉光电等实现了批量销售,并得到客户认可,并成为主要供应商。
江丰电子营业收入增长如下图所示。
有研新材 公司全资子公司—有研亿金是国内规模宏大、门类齐全、技术能力一流的高纯金属溅射靶材制造企业,也是国内屈指可数具备从超高纯原材料到溅射靶材、蒸发膜材垂直一体化研发和生产的产业化平台。
有研新材的靶材产业成功突破重点客户。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。
此外还可关注专 业从 事TFT-LCD/AMOLED、半导体IC制造用高纯溅射靶材——高纯钼/铜/钛等系列 产品的研发、生产、销售的高新技术企业隆华科技 。另外还有从事各种PVD镀膜材料研发、生产和销售的生产型企业阿石创 ,也值得关注。总结溅射靶材,特别是高纯度溅射靶材应用于电子元器件制造的物理气相沉积工艺,是制备晶圆、面板、太阳能电池等表面电子薄膜的关键材料。高端靶材仍被日美等国把控,但是国产替代已经开始崭露头角,呈现出定点突破的局面。
我们需要持续关注溅射靶材的国产化趋势,龙头公司有望在政策、市场的东风下不断扩张市场份额。