濺射靶材行業(yè)客戶認(rèn)證壁壘分析

濺射靶材行業(yè)客戶認(rèn)證壁壘分析濺射靶材行業(yè)客戶認(rèn)證壁壘高性能濺射靶材技術(shù)含量高，其產(chǎn)品質(zhì)量、性能指標(biāo)直接決定了終端產(chǎn)品的品質(zhì)和穩(wěn)定性，屬于下游客戶在生產(chǎn)中使用的關(guān)鍵材料。因此，高性能濺射靶材行業(yè)存在嚴(yán)格的供應(yīng)商認(rèn)證機(jī)制，同時(shí)滿足下游客戶的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和性能要求，方能成為合格供應(yīng)商。通常情況下，半導(dǎo)體芯片、平面顯示器、太陽(yáng)能電池等下游客戶對(duì)濺射靶材供應(yīng)商的認(rèn)證過程主要包括供應(yīng)商初評(píng)、產(chǎn)品報(bào)價(jià)、樣品檢測(cè)、小批量試用、穩(wěn)定性檢測(cè)、批量生產(chǎn)等幾個(gè)階段，認(rèn)證過程較為苛刻，認(rèn)證周期較長(zhǎng)。以平面顯示行業(yè)為例，在客戶一條世代線上完成濺射靶材的認(rèn)證，一般至少需要2-3年的時(shí)間。如果該客戶擁有多條世代線的，供應(yīng)廠商若想批量供應(yīng)至其他世代線，則每一條都必須經(jīng)過認(rèn)證，但在沒有完成第一條世代線的認(rèn)證前，無法同時(shí)對(duì)該客戶其他世代線進(jìn)行認(rèn)證。因此，在認(rèn)證過程中供應(yīng)廠商投入的資金和時(shí)間成本，對(duì)多數(shù)行業(yè)內(nèi)中小企業(yè)而言，往往難以承受。由于平面顯示行業(yè)固定資產(chǎn)投入金額巨大，往往一條高世代線的建設(shè)成本為200-300億元，考慮到產(chǎn)線折舊等因素，引入新合格供應(yīng)商的成本及風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)高于收益，客戶一般傾向于與已通過認(rèn)證的供應(yīng)商長(zhǎng)期合作，不斷加大對(duì)該類供應(yīng)商產(chǎn)線的開放認(rèn)證。因此，新進(jìn)入行業(yè)內(nèi)企業(yè)面臨著較高的客戶認(rèn)證壁壘。濺射靶材產(chǎn)業(yè)鏈中國(guó)濺射靶材上游為各種原材料，包括金屬、合金、陶瓷化合物；中游主要為靶材制造、濺射鍍膜；下游廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體芯片、平面顯示、信息存儲(chǔ)、太陽(yáng)能電池、智能玻璃等。中國(guó)濺射靶材產(chǎn)業(yè)鏈上游金屬上市企業(yè)包括新疆眾和、天山鋁業(yè)、銅陵有色、安寧股份、中環(huán)股份等，合金企業(yè)包括江贛鋒鋰業(yè)、興業(yè)礦業(yè)、浙富控股、廈門鉤業(yè)、寒銳鉆業(yè)等。中游的濺射靶材企業(yè)主要為日礦金屬、霍尼韋爾、東曹、普萊克斯、有研新材、金鉬股份、新疆眾和、隆華科技、江豐電子、康達(dá)新材、阿石創(chuàng)、超卓航科等。下游集成電路企業(yè)包括中芯國(guó)際、長(zhǎng)電科技、韋爾股份、通富微電、華天科技等，太陽(yáng)能電池企業(yè)包括通威股份、隆基綠能、天合光能、晶科能源、TCL中環(huán)等。記錄媒體靶材應(yīng)用場(chǎng)景數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可分為光存儲(chǔ)、磁存儲(chǔ)與半導(dǎo)體存儲(chǔ)，近年來半導(dǎo)體存儲(chǔ)發(fā)展迅速。從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量來看，目前磁記錄仍然占據(jù)主導(dǎo)記錄。按記錄媒體的機(jī)械形狀和驅(qū)動(dòng)方式的不同，磁記錄可分為磁鼓、磁帶（錄音機(jī)、錄像機(jī)、數(shù)據(jù)記錄）、磁盤（硬盤、軟盤）、磁卡等，其中，高密度硬盤領(lǐng)域的磁性薄膜幾乎都是以濺射法制作的，這些磁記錄薄膜材料有很高的記錄密度。因此也要求濺射靶材具有高純度、低氣體含量、細(xì)晶微結(jié)構(gòu)、均勻的金相、高磁穿透和使用率、優(yōu)異的電性與機(jī)械特性等特點(diǎn)。磁記錄靶材常用材料為鈷（3N）/鎳/鐵合金/鉻/碲、硒（4N）/稀土-遷移金屬（3N）等，主要包括鉻靶、鎳靶、鈷靶。濺射靶材應(yīng)用場(chǎng)景半導(dǎo)體芯片是對(duì)濺射靶材的成分、組織和性能要求的最高的領(lǐng)域。具體來講，半導(dǎo)體芯片的制作過程可分為硅片制造、晶圓制造和芯片封裝等三大環(huán)節(jié)，其中，在晶圓制造和芯片封裝這兩個(gè)環(huán)節(jié)中都需要用到金屬濺射靶材。靶材在晶圓制造環(huán)節(jié)主要被用作金屬濺鍍，常采用PVD工藝進(jìn)行鍍膜，通常使用純度在99．9995%（5N5）及以上的銅靶、鋁靶、鉭靶、鈦靶以及部分合金靶等；靶材在芯片封裝環(huán)節(jié)常用作貼片焊線的鍍膜，常采用高純及超高純金屬銅靶、鋁靶、鉭靶等。具體來看，半導(dǎo)體領(lǐng)域用量較多的濺射靶材主要有鉭靶、銅靶、鋁靶、鈦靶等，其中銅靶和鉭靶多配合起來使用，分別用于生成銅導(dǎo)電層和鉭阻擋層，在110nm以下技術(shù)節(jié)點(diǎn)中大量使用；鋁靶和鈦靶則主要用于8英寸晶圓110nm以上技術(shù)節(jié)點(diǎn)中導(dǎo)電層和阻擋層的制備。隨著芯片制程持續(xù)微縮，銅靶和鉭靶需求有望持續(xù)增長(zhǎng)，而汽車芯片等仍廣泛使用成熟制程，鋁靶和鈦靶仍有大量應(yīng)用。半導(dǎo)體芯片用金屬濺射靶材的作用，就是給芯片上制作傳遞信息的金屬導(dǎo)線。具體工藝過程為，在完成濺射工藝后，使各種靶材表面的原子一層一層地沉積在半導(dǎo)體芯片的表面上，然后再通過的特殊加工工藝，將沉積在芯片表面的金屬薄膜刻蝕成納米級(jí)別的金屬線，將芯片內(nèi)部數(shù)以億計(jì)的微型晶體管相互連接起來，從而起到傳遞信號(hào)的作用。濺射靶材種類和規(guī)格按材質(zhì)可分為金屬靶材（純金屬鋁、鈦、銅、鉭等）、合金靶材（鎳鉻合金、鎳鈷合金等）、陶瓷化合物靶材（氧化物、硅化物、碳化物、硫化物等）。按下游終端應(yīng)用可分為半導(dǎo)體靶材、平板顯示靶材、太陽(yáng)能電池靶材、記錄存儲(chǔ)靶材等，四大板塊約合占比97%。按形狀分類可分為長(zhǎng)靶、方靶、圓靶和管靶。其中常見的靶材多為方靶、圓靶，均為實(shí)心靶材。近年來，空心圓管型濺射靶材由于具有較高的回收利用率，也在國(guó)內(nèi)外得到了一定推廣。在鍍膜作業(yè)中，圓環(huán)形的永磁體在靶材的表面產(chǎn)生的磁場(chǎng)為環(huán)形，會(huì)發(fā)生不均勻沖蝕現(xiàn)象，濺射的薄膜厚度均勻性不佳，靶材的使用效率大約只有20%～30%。目前，為了提高靶材的利用率，國(guó)內(nèi)外都在推廣可圍繞固定的條狀磁鐵組件旋轉(zhuǎn)的空心圓管型濺射靶材，此種靶材由于靶面360°都可被均勻刻蝕，因而利用率可由通常的20%～30%提高到75%～80%。不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)τ跒R射靶材的材料和性能要求存在一定差異。如半導(dǎo)體芯片對(duì)于靶材的純度和精度要求最高，技術(shù)難度也最高，通常為圓靶；而面板則要求材料面積大、均勻性好，技術(shù)難度不如芯片但要求也很高，形狀常為長(zhǎng)靶。濺射靶材行業(yè)概述濺射工藝是物理氣相沉積（PVD）技術(shù)的一種，是制備電子薄膜材料的主要技術(shù)之一，而濺射靶材正是該工藝的關(guān)鍵原材料。以晶圓制造為例，需要反復(fù)重復(fù)薄膜沉積工藝，用于導(dǎo)電層、阻擋層、接觸層、介電層等的制備，薄膜沉積工藝通常分為物理氣相沉積（PVD）技術(shù)和化學(xué)氣相沉積（CVD）技術(shù)，其中PVD常用來生長(zhǎng)鋁、銅、鈦、鉭等金屬薄膜，CVD常用來制備氧化硅等絕緣薄膜。除鎢接觸層和銅互連層外的絕大多數(shù)金屬薄膜都是用PVD技術(shù)生成，而濺射則是目前最主流的PVD技術(shù)。濺射是利用離子源產(chǎn)生的離子，在真空中經(jīng)過加速聚集，而形成高速度能得離子束流，轟擊固體表面，離子和固體表面原子發(fā)生動(dòng)能交換，使固體表面的原子離開固體并沉積在基底表面，被轟擊的固體是制備濺射法沉積薄膜的原材料，稱為濺射靶材。類似地，除晶圓制造外，顯示面板、薄膜太陽(yáng)能電池等的制造過程中也都會(huì)用到濺射工藝以制備薄膜材料。高性能靶材主要指應(yīng)用于半導(dǎo)體、平板顯示、太陽(yáng)能電池等領(lǐng)域的金屬純度為99．95%以上的濺射靶材。靶材制備位于產(chǎn)業(yè)鏈的中游，從產(chǎn)業(yè)鏈來看，靶材上游原材料材質(zhì)主要包括純金屬、合金以及陶瓷化合物三類。下游應(yīng)用市場(chǎng)則較為廣泛，但整體來看主要集中在平板顯示、信息存儲(chǔ)、太陽(yáng)能電池、半導(dǎo)體四個(gè)領(lǐng)域。濺射靶材上游分析2021年國(guó)內(nèi)共生產(chǎn)高純鋁14．6萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)9．77%，根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2016年中國(guó)的高純鋁產(chǎn)量為11．8萬(wàn)噸，2020年增至13．3萬(wàn)噸，年均復(fù)合增長(zhǎng)率為3．0%。2021年全球經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇疊加新能源汽車需求爆發(fā)，下游需求旺盛，高純鋁產(chǎn)量再創(chuàng)新高。預(yù)計(jì)2022年高純鋁產(chǎn)量將繼續(xù)保持增長(zhǎng)，將達(dá)15．4萬(wàn)噸。以純銅或銅合金制成各種形狀包括棒、線、板、帶、條、管、箔等統(tǒng)稱銅材。近年來中國(guó)銅材產(chǎn)量整體保持增長(zhǎng)趨勢(shì)，2022年9月中國(guó)銅材產(chǎn)量222．1萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)9．5%；1-9月累計(jì)產(chǎn)量1636．6萬(wàn)噸，同比下降0．5%。濺射靶材發(fā)展趨勢(shì)近年來我國(guó)對(duì)濺射靶材行業(yè)重視程度不斷提升，各類政策出臺(tái)推動(dòng)行業(yè)積極發(fā)展，明確對(duì)于國(guó)內(nèi)靶材企業(yè)進(jìn)口國(guó)內(nèi)不能生產(chǎn)、性能不滿足需求的自用生產(chǎn)性原材料及消耗品免征進(jìn)口關(guān)稅。在國(guó)內(nèi)良好的政策環(huán)境和各細(xì)分市場(chǎng)廣闊的市場(chǎng)空間下，國(guó)內(nèi)濺射靶材企業(yè)市占率提升空間大，機(jī)會(huì)逐步開啟。此外高性能濺射靶材是顯示面板、半導(dǎo)體、太陽(yáng)能電池、記錄媒體不可缺少的原材料，進(jìn)而廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、智能家電、通信照明、光伏、計(jì)算機(jī)、工業(yè)控制、汽車電子等多個(gè)下游應(yīng)用領(lǐng)域。我國(guó)是全球最大的消費(fèi)電子產(chǎn)品生產(chǎn)國(guó)、出口國(guó)和消費(fèi)國(guó)，也是全球最大的集成電路半導(dǎo)體消費(fèi)國(guó)和進(jìn)口國(guó)，在最終下游眾多生產(chǎn)及消費(fèi)領(lǐng)域的需求驅(qū)動(dòng)了我國(guó)高性能濺射靶材行業(yè)快速增長(zhǎng)。因此，未來高性能濺射靶材行業(yè)高速成長(zhǎng)的確定性較高，基本不會(huì)受到偶發(fā)性或突發(fā)性因素影響。隨著全球平面顯示、半導(dǎo)體、太陽(yáng)能電池、記錄存儲(chǔ)等行業(yè)生產(chǎn)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)張，直接帶動(dòng)了高性能濺射靶材行業(yè)的發(fā)展，使得中國(guó)國(guó)內(nèi)濺射靶材使用量快速增長(zhǎng)，給國(guó)內(nèi)濺射靶材廠商帶來良好的發(fā)展機(jī)遇。濺射靶材指采用物理氣相沉積技術(shù)在基材上制備薄膜的原材料，靶材是高速荷能粒子轟擊的目標(biāo)材料，更換不同的靶材可以得到不同的薄膜。濺射靶材是PVD（物理氣相沉積）領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用量最大的鍍膜材料。濺射是制備薄膜材料的主要技術(shù)之一，它利用荷能粒子（通常是離子），在真空中經(jīng)過加速聚集，而形成高速度能的粒子束流，轟擊固體表面，粒子和固體表面原子發(fā)生動(dòng)能交換，使固體表面的原子離開固體并沉積在基板表面，被轟擊的固體即為濺射靶材。濺射靶材的種類較多，即使相同材質(zhì)的濺射靶材也有不同的規(guī)格。按照不同的分類方法，可將濺射靶材分為不同的類別。濺射技術(shù)作為薄膜材料制備的主流工藝，其應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，如平面顯示、集成電路半導(dǎo)體、太陽(yáng)能電池、信息存儲(chǔ)、工具改性、光學(xué)鍍膜、電子器件、高檔裝飾用品等行業(yè)。濺射靶材產(chǎn)業(yè)集中度高、技術(shù)門檻高、設(shè)備投資大，具有規(guī)?；a(chǎn)能力的企業(yè)數(shù)量相對(duì)較少，國(guó)內(nèi)高性能濺射靶材市場(chǎng)尚處于發(fā)展初期，具有規(guī)模化生產(chǎn)能力和較強(qiáng)研發(fā)能力的廠商數(shù)量仍然偏少，隨著全球分工及產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)移，國(guó)內(nèi)廠商正處于對(duì)國(guó)際廠商的加速替代過程中，已有如江豐電子、阿石創(chuàng)、有研新材、隆華科技、先導(dǎo)薄膜、歐萊新材以及映日科技等公司掌握了高性能濺射靶材研發(fā)及生產(chǎn)環(huán)節(jié)的相關(guān)技術(shù)并可以進(jìn)行批量生產(chǎn)。20世紀(jì)90年代以來，隨著消費(fèi)電子等終端應(yīng)用市場(chǎng)的高速發(fā)展，濺射靶材的市場(chǎng)規(guī)模日益擴(kuò)大，呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)的勢(shì)頭。受到發(fā)展歷史及技術(shù)限制的影響，我國(guó)濺射靶材行業(yè)起步較晚，目前多數(shù)濺射靶材企業(yè)產(chǎn)品仍主要應(yīng)用于下游的中低端產(chǎn)品，高端濺射靶材產(chǎn)品則多為國(guó)外進(jìn)口。我國(guó)高性能濺射靶材行業(yè)在國(guó)家戰(zhàn)略政策支持以及下游眾多應(yīng)用領(lǐng)域需求的支撐下，行業(yè)技術(shù)不斷突破，產(chǎn)品性能不斷提升，帶動(dòng)高性能濺射靶材市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大。靶材制備濺射靶材上游原材料為高純金屬，若金屬雜質(zhì)含量過高，則形成的薄膜無法達(dá)到使用所要求的電性能，且在濺射過程中易在晶圓上形成微粒，導(dǎo)致電路短路或損壞，嚴(yán)重影響薄膜的性能。而這對(duì)金屬提純的要求極高，且提純后往往還需配比其他金屬元素才能投入使用，這個(gè)過程中需經(jīng)過熔煉、合金化和鑄造等步驟，對(duì)配比和工藝控制都有極高要求，因此目前高純銅、高純鉭等原材料都很大程度上由海外廠商把控，國(guó)內(nèi)靶材廠商的采購(gòu)容易受到限制。繼上游高純金屬原材料環(huán)節(jié)后，在濺射靶材制造環(huán)節(jié)，需要進(jìn)行反復(fù)的塑性變形、熱處理，需要精確地控制晶粒、晶向等關(guān)鍵指標(biāo)，再經(jīng)過焊接、機(jī)械加工、清洗干燥、真空包裝等工序，工序繁多且精細(xì)，工序流程管理及制造工藝水平將直接影響到濺射靶材的質(zhì)量和良品率。濺射靶材是一種新型的物理氣相鍍膜方式，主要是指用電子槍系統(tǒng)把電子發(fā)射并聚焦在被鍍的材料上，使其被濺射出來的原子遵循動(dòng)量轉(zhuǎn)換原理以較高的動(dòng)能脫離材料飛向基片淀積成膜。濺射靶材的要求較行業(yè)高，一般要求如，尺寸、純度、各項(xiàng)雜質(zhì)含量、密度、N/O/、尺寸與缺陷控制；較高要求或特殊要求包含、電阻值、晶粒尺寸均勻性、成份與組織均勻性、異物（氧化物）含量與尺寸、超高密度與超細(xì)晶粒等等。濺射靶材根據(jù)形狀分，可分為方靶