溅射靶材技术进展与国产替代
时间:2022-09-03 20:59 来源:雅延咨询 作者:雅延 点击:
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溅射是制备薄膜材料的重要技术之一,集成电路中单元器件内部的介质层、导体层甚至保护层都要用到溅射镀膜工艺。 溅射是指利用离子源产生的离子,在真空中经过加速聚集而形成高速度能的离子束流,轰击固体表面,离子和固体表 面原子发生动能交换,使固体表面的原子离开固体并沉积在基底表面,被轰击的固体是用溅射法沉积薄膜的原材料, 称为溅射靶材。超高纯金属及
溅射是制备薄膜材料的重要技术之一,集成电路中单元器件内部的介质层、导体层甚至保护层都要用到溅射镀膜工艺。 溅射是指利用离子源产生的离子,在真空中经过加速聚集而形成高速度能的离子束流,轰击固体表面,离子和固体表 面原子发生动能交换,使固体表面的原子离开固体并沉积在基底表面,被轰击的固体是用溅射法沉积薄膜的原材料, 称为溅射靶材。超高纯金属及溅射靶材是电子材料的重要组成部分,溅射靶材产业链主要包括金属提纯、靶材制造、 溅射镀膜和终端应用等环节。靶材制造和溅射镀膜环节是整个溅射靶材产业链中的关键环节,对工艺水平要求高,存 在较高的进入壁垒。靶材如今向着高溅射率、晶粒晶向控制、大尺寸、高纯金属的方向发展。现在主要的高纯金属溅 射靶材包括铝靶、钛靶、钽靶、钨钛靶等,是制备集成电路的核心材料。
2021 年全球半导体靶材市场规模约为 17 亿美元。作为制造集成电路的核心材料之一,半导体靶材在晶圆制造与封测 环节的成本占比相对固定,市场规模随集成电路产业的扩张呈现稳步增长态势。根据 SEMI 统计,2021 年,版导体 靶材市场规模达到 16.95 亿美元,相较于 2016 年 11.31 亿美元增长近 50%。 日、美四家企业垄断全球 80%的市场份额。半导体靶材制造环节技术门槛高、设备投资大,具有规模化生产能力的 企业数量相对较少,主要分布在美国、日本等国。目前全球溅射靶材市场内主要有四家企业,分别是 JX 日矿金属、 霍尼韦尔、东曹和普莱克斯,市场份额占比分别为 30%、20%、20%和 10%,合计垄断了全球 80%的市场份额。
半导体用溅射靶材国产替代情况
我国高端靶材主要从美日韩进口,半导体靶材国产化率仅 20%。我国靶材市场规模约为 370 亿元,与国际知名企业 生产的溅射靶材相比,我国溅射靶材的生产水平还存在相当大的差距,高端靶材主要从美日韩进口。就半导体靶材而 言,据 SIA 估计,2020 年国内半导体领域用溅射靶材市场规模 17 亿元人民币,预计到 2025 年将增长至 30 亿元人 民币。2020 年国产化率仅 20%,仍有巨大提升空间。