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7N纯度隐形战争:拆解半导体溅射靶材的百亿替代路径(技术壁垒/市场红利/核心玩家)

向欣电子 2025-10-04 07:31 次阅读
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在万众瞩目的光刻机“争霸战”和牵动神经的EDA软件“断供”风波之外,半导体产业的坚实基础——材料领域,其战略价值和投资潜力往往被低估。而在众多半导体核心材料中,溅射靶材堪称“隐秘的冠军”。它虽不直接出现在最终产品中,却如同修建摩天大楼时深埋地下的地基,决定了整个芯片的性能、良率和可靠性。每一次芯片制程的微缩、每一代存储技术的堆叠、每一种先进封装技术的创新,都意味着对溅射靶材更高的要求和更大的需求。

当前,全球半导体产业链格局正在深刻重塑,供应链安全被提升至前所未有的战略高度。这片由海外巨头长期垄断的“隐秘角落”,正迎来国产替代的历史性机遇,其背后的投资逻辑清晰而坚定。本文将为您层层剥开半导体溅射靶材的产业内核,探寻其黄金“靶”心下的价值真相。

一、行业概况:什么是溅射靶材?

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半导体溅射靶材是一种用于物理气相沉积(PVD)工艺中的“源头活水”,通过磁控溅射技术将高动能离子束轰击靶材表面,使靶材原子溅射并沉积在基底(如硅晶圆)上形成均匀的功能薄膜

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工作原理是在PVD设备内创造一个高真空环境,充入惰性气体(通常为氩气)并施加高压使其电离形成等离子体。氩离子在电场加速下,以极高能量轰击靶材表面。通过动量传递,将靶材原子或分子“溅射”出来,这些被溅射出的粒子宛如一场精准的原子级“暴风雪”,均匀地覆盖在下方的硅片表面,沉积形成一层仅有纳米至微米级厚度、却至关重要功能薄膜。

具体到半导体领域,溅射靶材主要用于制造集成电路中的金属配线层、阻挡层和接触层,是实现芯片导电、信号传输和互连的核心耗材。其核心特性包括超高纯度(通常在99.9995%以上,即5N5级别)、高精度尺寸和高微观结构一致性,以满足半导体芯片对电性、可靠性和集成度的严苛要求。在半导体产业链中,溅射靶材主要应用于晶圆制造封装测试环节,是支撑先进制程(如7nm以下)的关键材料之一

溅射技术历经多年发展,从早期简单形式不断演进,如今已高度精密化与复杂化。现代溅射工艺能实现原子级别的薄膜沉积控制,确保薄膜厚度均匀性、成分精确性及微观结构完整性,满足半导体先进制程日益严苛要求。例如在7nm及以下制程,对靶材溅射沉积的薄膜均匀度误差需控制在极小范围,否则将严重影响芯片性能。

二、靶材的分类

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靶材按材质主要分为金属靶材(如铜、铝、钛等)、合金靶材(如铜锰合金等)、陶瓷靶材(如氧化铟锡ITO等)

其中,金属靶材以超高纯单质金属为主,包括铝(Al)、铜(Cu)、钛(Ti)和钽(Ta)。铝靶用于110nm以上制程的导电层,铜靶则用于110nm以下先进制程的互连层,因其导电性更优。在阻挡层,钽靶材凭借高熔点、强化学稳定性有效阻止金属原子扩散。

合金靶材如镍铬合金(NiCr)、钴钨合金(CoW),用于接触层或特定功能层,以优化薄膜的电阻率和热稳定性。

陶瓷化合物靶材包括氧化物(如ITO氧化铟锡)、硅化物和碳化物,主要用于阻挡层(如TaN)或绝缘层,防止金属扩散并提升器件可靠性。

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随着制程向更小尺寸推进,对靶材纯度、组织结构均匀性、晶粒尺寸控制等方面要求呈指数级提升。14nm制程所需靶材纯度通常要达到99.9999%(6N)以上,未来3nm 及更先进制程对靶材质量要求近乎苛刻,推动靶材技术持续创新升级。

三、产业链分析

上游供应:高纯金属与设备

上游主要涉及原材料供应与生产设备制造。原材料包括各类高纯度金属、非金属及化合物等。以高纯金属为例,要制备满足半导体级别的铜靶材,需将铜原料提纯至6N 甚至更高纯度,这对提纯技术和工艺设备要求极高。

金属提纯的主要方式有化学提纯与物理提纯,化学提纯主要分为湿法提纯与火法提纯,通过电解、热分解等方式析出主金属。物理提纯则是通过蒸发结晶、电迁移、真空熔融法等步骤提纯得到主金属。

全球范围内高纯金属产业集中在美国、日本等国家,国产靶材的大部分高纯原料依赖进口,铜钛铝小部分可以自给。挪威海德鲁是全球5N5级高纯铝最大的公司。国内少数企业已初步具备靶材原料的生产技术,并大体可分为两类企业:一类是原有金属生产企业切入高纯金属产品的制备;一类是靶材企业向上游原料制备延伸,提高附加值。

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在设备方面,关键设备如高精度熔炼炉、先进粉末冶金设备、高性能绑定设备等,其制造技术多掌握在欧美、日本等发达国家企业手中。这些设备决定靶材生产的效率、质量和一致性,对中游靶材制造企业生产能力和产品品质影响重大。

中游制造:技术密集的核心环节

中游是靶材制造环节,是整个产业链技术含量最高、工艺最复杂部分。制造过程涵盖熔炼、成型、加工、绑定等多道工序。

熔炼需精确控制温度、时间和气氛,确保材料成分均匀性和纯度;成型工艺如粉末冶金法、铸造法等,各自适用于不同材质和靶材类型,需依据靶材性能要求精准选择;加工环节对精度要求极高,靶材尺寸精度误差需控制在微米级甚至纳米级;绑定工艺关乎靶材与背板连接可靠性,影响溅射过程稳定性。

中游企业需投入大量研发资源,不断优化工艺、提升产品质量和良品率,以满足下游半导体厂商严格要求。

下游镀膜:溅射镀膜

镀膜的主要工艺有物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)。PVD技术是目前主流镀膜方法,其中的溅射工艺在半导体、显示面板应用广泛。CVD技术主要通过化学反应生成薄膜。在高温下把含有薄膜元素的一种或几种气相化合物或单质引入反应室,在衬底表面上进行化学反应生成薄膜。

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在溅射镀膜过程中,溅射靶材需要安装在机台中完成溅射反应,溅射机台专用性强、精密度高。溅射镀膜市场长期被美国、日本跨国集团垄断。

终端应用:半导体产业核心需求拉动

下游应用主要集中在半导体芯片制造领域,包括晶圆制造、晶圆封装和测试等环节。在晶圆制造中,溅射靶材用于形成芯片的金属互连层、阻挡层、栅极等关键结构,对芯片性能、功耗、集成度等指标起决定性作用。随着半导体产业向高性能计算、人工智能5G 通信等新兴领域拓展,对芯片性能要求持续攀升,进而带动对高质量溅射靶材需求增长。如数据中心服务器芯片为提升运算速度和处理能力,不断增加芯片晶体管数量和集成度,这要求靶材能在更小制程下实现更精准薄膜沉积,推动靶材行业技术升级和产品迭代。

四、溅射靶材技术分析

1、靶材制备技术

靶材制备是保证其性能的关键环节,不同材质和规格的靶材需采用不同的制备技术,以下为几种主要技术:

(1)熔炼铸造法

该方法适用于金属及部分合金靶材的制备。首先将高纯度原材料在真空或惰性气体保护的环境下进行熔炼,使原材料充分熔融并混合均匀,然后将熔融态的材料倒入特定的模具中进行铸造,冷却后形成靶材坯料。

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此方法的优势在于能够制备较大尺寸的靶材,且生产效率较高。但对于一些高熔点、易氧化的金属或合金,熔炼过程中需要精确控制温度和气氛,以避免材料氧化和成分偏析。例如,在制备高纯度铝靶时,采用真空熔炼铸造法,可有效减少气体杂质的混入,提高靶材纯度。

(2)粉末冶金法

常用于陶瓷靶材和部分难熔金属靶材的制备。先将原材料制成超细粉末,经过筛分、混合等处理后,在高温高压下进行烧结,使粉末颗粒结合形成致密的靶材。

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粉末冶金法主要有热等静压法、热压法、冷压-烧结法三种方法,通过将各种原料粉混合再烧结成形的方式得到靶材。该方法能够精确控制靶材的成分和微观结构,尤其适用于制备成分复杂、均匀性要求高的靶材。如氧化铟锡(ITO)靶材,采用粉末冶金法可使铟和锡的氧化物均匀分布,保证靶材的电学和光学性能。不过,粉末冶金法对粉末的纯度、粒度和形貌要求较高,且烧结过程的工艺参数控制难度较大,直接影响靶材的致密度和性能

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(3)沉积法:包括物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)等,主要用于制备薄膜靶材或特殊结构的靶材。PVD法是通过蒸发或溅射等方式将原材料沉积在基板上形成靶材;CVD法则是利用化学反应在基板表面生成所需的靶材材料。沉积法能够制备厚度均匀、纯度高的靶材,且可实现多层结构靶材的制备。但该方法生产效率较低,成本较高,适用于对性能要求极高的特殊靶材制备,如用于先进半导体制程的超薄金属靶材

2、高纯材料提纯技术

高纯材料提纯技术是制备高纯度溅射靶材的基础,直接决定靶材的纯度和性能,以下为几种主要提纯技术:

(1)电解精炼法

这是一种常用的提纯金属材料的方法,尤其适用于铜、镍等金属。其原理是将待提纯的金属作为阳极,纯金属薄片作为阴极,置于含有该金属离子的电解液中,通过直流电使阳极金属溶解,金属离子在阴极析出,从而实现提纯。在电解过程中,阳极中的杂质要么进入电解液,要么形成阳极泥沉淀,而纯金属则在阴极不断沉积。

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为提高提纯效果,需要精确控制电解温度、电流密度、电解液浓度等参数。例如,在提纯高纯度铜时,通过优化电解工艺,可将铜的纯度从99.5%提升至99.99%以上。但电解精炼法对于一些难以形成稳定离子的金属或含有难以去除的杂质时,提纯效果有限。

(2)区域熔炼法

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该方法适用于提纯半导体材料和高熔点金属,其原理是利用材料中杂质在固液两相中的溶解度差异,通过移动加热源使材料局部熔化形成熔区,并使熔区从材料一端向另一端移动,杂质被熔区携带至材料末端,从而实现提纯。

区域熔炼法可使材料纯度达到6N甚至更高,且具有提纯效率高、能有效去除微量杂质等优点。在实际应用中,通过多次区域熔炼可进一步提高材料纯度。例如,锗、硅等半导体材料的提纯常采用区域熔炼法,能显著降低材料中的杂质含量。不过,该方法对设备精度要求较高,且生产效率相对较低,适用于小批量、高纯度材料的提纯

(3)离子交换法

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适用于提纯稀土金属和某些稀有金属。该方法是利用离子交换树脂对溶液中不同离子的吸附能力差异,将待提纯金属离子与杂质离子分离。首先将含有待提纯金属离子的溶液通过离子交换树脂柱,金属离子被树脂吸附,杂质离子则随溶液流出;然后用适当的洗脱剂将吸附在树脂上的金属离子洗脱下来,得到高纯度的金属离子溶液,再通过进一步处理得到纯金属。离子交换法具有选择性高、能去除微量杂质等优点,但树脂的再生和处理成本较高,且生产周期较长。

3、技术难点与突破方向

(1)靶材纯度控制

随着半导体制程的不断进步,对靶材纯度的要求越来越高,如3nm制程所需靶材纯度需达到7N(99.99999%)以上。提高靶材纯度的难点在于如何有效去除原材料中的微量杂质,尤其是一些与靶材基体金属性质相似的杂质元素,常规的提纯方法难以将其彻底去除。

目前,突破方向主要包括开发新型提纯技术,如区域熔炼法的改进、离子交换法等,提高杂质去除效率;同时,加强对原材料制备过程的质量控制,从源头减少杂质的引入。

(2)靶材微观结构均匀性

靶材的微观结构均匀性直接影响薄膜的性能和均匀性。对于合金靶材和陶瓷靶材,如何保证成分和晶粒尺寸的均匀分布是一大技术难点。例如,在铜锰合金靶材中,锰的分布不均匀会导致溅射形成的薄膜电阻率波动,影响芯片性能。

突破方向包括优化制备工艺参数,如熔炼温度、冷却速度、烧结温度和时间等,控制晶粒的生长和分布采用先进的微观结构表征技术,如高分辨率电子显微镜等,实时监测靶材的微观结构,为工艺优化提供依据

(3)溅射薄膜的均匀性和一致性

在大尺寸晶圆(如 12 英寸晶圆)上实现均匀的薄膜沉积是溅射技术的重要挑战。晶圆不同位置的薄膜厚度、成分和性能差异会影响芯片的良率和性能。导致这一问题的原因包括靶材的不均匀消耗、等离子体分布不均、晶圆与靶材的相对位置偏差等

突破方向主要有改进靶材的设计,如采用旋转靶材或非均匀厚度靶材,减少靶材的不均匀消耗;优化溅射设备的结构,如采用多靶位、磁场优化等方式,改善等离子体分布;引入先进的实时监控和反馈系统,精确控制晶圆与靶材的相对位置和溅射工艺参数,确保薄膜的均匀性和一致性。

五、市场情况

全球金属靶材主要包括铜靶材、钽靶材、铝靶材、钛靶材,此外其他金属靶材还包括钴、钨、金、银、合金等靶材,产值占比较小。其中,钽靶材市场规模最大,其价值较高,行业平均价格为800-1,000万元/吨之间;此外,全球铜靶材中,铜锰合金靶材价值量较高,且细分市场正在加速增长铝靶材市场稳定增长,平均价格在40万元/吨左右

随着溅射靶材市场下游应用需求的快速增长以及溅射靶材材料技术的不断进步,全球溅射靶材市场得到了迅猛发展。从2018年到2022年,全球溅靶材市场规模从821亿元增长至1,163亿元,期间年复合增长率为9.1%。在预测期内,全球溅射靶材市场规模预计将从2023年的1,293亿元增长至2027年的1,945亿元,预计年复合增长率将达到10.7%

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从2018年到2022年,中国半导体行业溅射靶材的市场规模从16亿元增长到27亿元,期间年复合增长率为14.4%。预测期内,中国半导体行业溅射靶材市场的市场规模预计将从2023年的32亿元增长到2027年的57亿元,预计年复合增长率将达15.8%

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中国晶圆制造溅射靶材市场从10亿元增长到19亿元,期间年复合增长率为15.6%。预测期内,中国晶圆制造溅射靶材市场预计将从2023年的22亿元人民币增长到2027年的41亿元人民币,预计年复合增长率将达到16.7%。

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市场需求驱动因素

技术创新推动:半导体技术持续向更小制程、更高集成度迈进,如从14nm向7nm、5nm甚至3nm发展,每一次制程升级都对靶材性能提出新挑战与需求。先进制程需要靶材具备更高纯度、更均匀微观结构和更精准溅射沉积控制能力,以确保芯片制造过程中薄膜质量和性能,这促使半导体厂商不断加大对新型靶材研发和采购投入。

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新兴应用领域崛起:5G通信发展带动基站建设和终端设备对5G芯片需求井喷;人工智能领域训练和推理芯片需求随 AI 算法复杂度提升而高速增长;物联网设备广泛普及,从智能家居到工业物联网,各类传感器微控制器芯片需求大增。这些新兴应用领域成为半导体溅射靶材市场新增长点。

产业转移与国产替代:全球半导体产业向亚洲转移趋势明显,中国凭借庞大市场、完善产业配套和充足人才资源,吸引大量半导体制造产能落户。同时,国内半导体企业为降低供应链风险、提升本土配套能力,积极推动关键材料国产替代。国内靶材企业在技术突破基础上,逐步进入本土半导体厂商供应链,市场份额不断扩大,进一步拉动国内靶材市场需求。

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六、竞争格局

全球竞争格局:寡头垄断

全球半导体溅射靶材市场呈现寡头垄断格局,美国、日本等发达国家企业凭借先发优势、深厚技术积累和强大研发实力占据主导地位,美日头部靶材企业占据了全球市场的80%,其中JX日矿金属、霍尼韦尔、东曹和普莱克斯分别占比30%、20%、20%和10%。这些企业拥有从原材料提纯、靶材制造到溅射镀膜完整产业链布局,掌握核心技术专利,产品质量和稳定性得到全球半导体厂商广泛认可。

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在高端靶材领域,如适用于12英寸晶圆、7nm及以下先进制程靶材,基本被这些国际巨头垄断。

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国内竞争格局:追赶突破

国内半导体溅射靶材行业起步较晚,但近年来发展迅速,一批本土企业在技术研发和市场拓展方面取得显著进展。江丰电子、有研新材、阿石创、隆华科技等企业已成功进入国内外知名半导体厂商供应链体系,实现部分产品进口替代,并在部分领域取得技术突破。

然而,整体来看,国内企业与国际巨头相比,在技术水平、产品种类和市场份额方面仍有差距,尤其在高端靶材领域,国产替代空间巨大。中国企业的竞争路径清晰地反映了国产替代的典型模式:从技术壁垒相对较低的中游加工环节切入,逐步向技术壁垒最高的上游核心材料领域攻坚

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七、未来发展趋势

1、技术创新趋势

更高纯度与质量提升:随着半导体制程向3nm及以下推进,对靶材纯度要求将进一步提升至7N(99.99999%)甚至更高。同时,对靶材微观结构均匀性、晶粒尺寸控制精度等方面要求也将更严格,以满足芯片制造对薄膜质量和性能更高标准。企业需不断优化提纯工艺、改进生产设备,提升靶材质量稳定性和一致性

新型材料研发:为适应半导体技术发展,如应对芯片性能提升带来的功耗和散热问题,新型靶材材料研发成为趋势。探索具有更低电阻、更好热导率和更高稳定性材料,如钴(Co)、钌(Ru)等新型合金材料、化合物材料,以满足未来芯片制造需求。研发用于极紫外光刻(EUV)技术靶材,以适应EUV光刻工艺对薄膜沉积特殊要求。

与先进制程匹配:随着先进制程如3D芯片封装、异构集成等技术发展,靶材需与这些新制程工艺紧密配合。研发适用于3D芯片封装中垂直互连结构溅射靶材,满足其对薄膜沉积方向性、均匀性特殊要求;针对异构集成技术,开发能兼容不同芯片材料和工艺靶材产品。

2、市场需求趋势

新兴应用领域持续拉动:人工智能领域,随着大模型训练和AI应用场景不断拓展,对高性能计算芯片需求将持续高速增长,带动半导体溅射靶材市场需求提升。物联网产业蓬勃发展,各类智能设备连接数量呈爆发式增长,对低功耗、高性能芯片需求大增,推动靶材市场规模扩大。自动驾驶汽车普及,车载芯片在计算能力、安全性等方面要求不断提高,促使半导体厂商加大研发和生产投入,拉动靶材需求。

产业转移与国产替代加速:全球半导体产业向亚洲转移趋势将延续,中国半导体产业在政策支持、资本投入和人才培养推动下,将保持快速发展态势。国内半导体厂商为保障供应链安全、降低成本,将加快关键材料国产替代步伐。国内靶材企业凭借技术进步和成本优势,有望在国内市场进一步提升份额,并逐步拓展国际市场,推动全球半导体溅射靶材市场格局调整。

3、产业整合趋势

企业并购与合作:为提升技术实力、扩大市场份额和完善产业链布局,半导体溅射靶材行业企业间并购与合作将日益频繁。大型企业通过并购具有技术优势或市场渠道小型企业,快速实现技术整合和业务拓展企业间通过技术合作、联合研发等方式,共同攻克技术难题,降低研发成本,提高市场竞争力。国际靶材巨头可能通过并购国内有潜力企业,快速切入中国市场;国内企业也可能通过与国际企业合作,引进先进技术和管理经验,提升自身实力。

产业链垂直整合:部分企业为保障原材料供应稳定性、降低生产成本和提升产品质量,将加强产业链垂直整合。向上游拓展至原材料提纯领域,确保高纯度原材料稳定供应向下游延伸至溅射镀膜服务,更好了解客户需求,优化产品性能。通过垂直整合,企业能增强自身在产业链中话语权和抗风险能力,提升整体竞争力。

八、核心投资逻辑

投资半导体溅射靶材,本质上是投资其“确定性”

1、永恒的“卖水人”角色

无论下游芯片设计公司如何风云变幻,无论终端产品是手机、汽车还是AI服务器,只要芯片还需要金属互连,就需要溅射靶材。其需求与晶圆制造CAPEX(资本开支)产能利用率直接强相关,是半导体行业的“刚性耗材”,弱化了单个产品周期的波动风险。

2、三重壁垒构筑的深厚护城河

极高的技术壁垒、漫长的认证周期和极强的客户粘性,决定了这是一个新玩家难以进入、老玩家地位稳固的行业。一旦龙头企业通过认证并实现批量供应,其市场份额和盈利能力将非常稳定,护城河会随时间不断加深。

3、国产替代的宏大叙事与明确路径

这是当前最强劲的投资驱动力。国产化率从低个位数向中高双位数提升的过程,蕴含着巨大的业绩弹性。国内龙头企业的增长并非来自行业β,而是强烈的α——即侵蚀海外巨头的市场份额。这条替代路径清晰可见,且受到产业政策和资本市场的双重支持。

4、技术变革带来的价值跃迁机遇

投资靶材不能只看当下,更要看其在新材料、新应用上的布局能够紧跟先进制程(钴、钌靶)、抓住先进封装(大尺寸、高纯铜靶)浪潮的企业,将获得更高的价值量和更快的成长速度,实现从“国产替代”到“全球创新”的跨越

九、国内外企业清单

1、国外主要企业

(1)日本JX金属(JX Nippon Mining & Metals):全球绝对龙头。在金属矿产、材料加工等领域实力雄厚,是全球半导体溅射靶材行业领导者之一,产品涵盖多种金属及合金靶材,在高端靶材市场份额领先,是台积电、英特尔三星等全球顶尖晶圆厂的核心供应商。

(2)霍尼韦尔(Honeywell):历史悠久的老牌王者。美国多元化高科技和制造企业,在半导体溅射靶材领域技术先进,产品广泛应用于芯片制造等领域,凭借全球销售网络和品牌影响力,在国际市场占据重要地位。

(3)东曹(Tosoh):在高纯钴(Co)、高纯镍(Ni)等特种金属领域占据统治地位。是先进逻辑芯片和存储芯片(如3D NAND)中阻挡层、粘附层材料的关键供应商。

(4)普莱克斯(Praxair):现属林德集团。在陶瓷靶材(如氮化钛TiN)、难熔金属靶材领域实力强劲。拥有强大的气体业务为其材料合成提供支持。

(5)世泰科 (H.C. Starck):全球最大的钽、铌金属粉末生产者(2021年被巴斯夫收购)。是上游高纯金属原料的核心玩家,同时也生产靶材。巴斯夫旨在强化其电池材料和芯片材料的全球布局。

(6)住友化学:在显示面板用靶材(如ITO)领域是全球领导者,同时在半导体用铜、钽靶材方面也有深厚积累和客户基础。

2、国内溅射靶材主要企业

(1)江丰电子(300666)

国内半导体靶材龙头,专注高纯溅射靶材研发、生产和销售,产品涵盖铝靶、钛靶、钽靶等。已掌握超高纯金属溅射靶材核心技术,在先进制程领域实现规模化量产,是全球知名芯片制造企业核心供应商。已实现7nm制程靶材量产,3nm 技术进入验证阶段,铜及铜合金靶材在台积电、中芯国际等头部代工厂的市占率超 20%。

2024年数据:营收36.05 亿元(同比 + 28%),净利润 2.74 亿元(同比 + 18%),毛利率 28.17%,研发投入占比 8.5%。

(2)有研新材(600206)

依托有研集团技术优势,在稀有金属材料领域底蕴深厚。靶材业务产品种类丰富,涵盖多种金属及合金靶材,在国内半导体、平板显示等领域市场份额逐步扩大。与清华大学联合开发新型钌基阻挡层靶材,适配 3D NAND 堆叠工艺,已送样长江存储

(3)阿石创(300706)

在溅射靶材研发和生产方面具备一定实力,产品涵盖金属靶材、陶瓷靶材等,在国内平板显示、光学镀膜等领域有一定市场份额,持续加大研发投入,拓展产品应用领域。

钼靶材全球市占率维持第一(约 25%),银合金靶材导入京东方 OLED 产线,2024 年出货量增长 120%。铝靶、钛靶进入士兰微供应链,2024 年半导体业务收入占比提升至 18%。

(4)隆华科技(300263)

通过产业并购等方式进入半导体溅射靶材领域,旗下部分子公司在靶材业务上取得进展,产品应用于半导体、光伏等行业,不断优化业务布局,提升靶材业务规模和盈利能力。

靶材收入占总营收约35%,核心产品为钼靶、ITO 靶材,客户包括 TCL 华星、京东方。开发出用于钙钛矿电池的透明导电氧化物(TCO)靶材,2024年实现小批量供货。

(5)安泰科技(000969.SZ)

聚焦钽靶、钨靶,用于半导体封装及功率器件,客户包括通富微电、华天科技。与中科院微电子所联合开发氮化镓(GaN)靶材,适配第三代半导体器件。

财务情况:2024 年靶材业务收入约 8 亿元,占总营收 12%,毛利率约 25%。

(6)先导薄膜材料(广东先导稀材股份有限公司旗下)

在高纯金属及化合物、溅射靶材等领域有技术和生产能力,产品在半导体、信息存储等领域得到应用,积极参与国内半导体产业链建设,推动国产替代进程。

ITO靶材全球市占率超 30%,产能居全球第一,客户覆盖三星、LG、京东方。2024年推出G6代AMOLED用高迁移率氧化物靶材,打破日本JSR垄断。

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(7)映日科技

专注于光伏和半导体领域靶材研发与生产,在光伏用靶材方面具有一定市场地位,同时在半导体靶材领域不断投入研发,提升产品技术水平和市场竞争力 。

ITO靶材占收入 80%,银合金靶材导入TCL华星,半导体金属靶材(铝、铜)送样士兰微。2024年底新建半导体靶材厂房投产,预计2025年半导体业务收入占比提升至 30%。

2024年1-8月数据:营收4.13亿元,净利润7799万元,毛利率38%。

2025年6月启动新三板挂牌,拟募资3亿元用于半导体靶材研发。

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(8)欧莱新材

在溅射靶材研发制造方面有自身技术特点,产品涉及多种材质靶材,服务于半导体、平板显示等行业客户,致力于通过技术创新提升产品质量和市场份额 。

(9)超卓航科冷喷涂技术生产金属靶材,应用于集成电路、液晶显示,2024 年产能提升至 500 吨/年,其中军工领域靶材订单占比超 40%,客户包括中电科、航天科技。2024 年营收约 3 亿元,净利润约 0.6 亿元,毛利率 45%(估算)

(10)中山智隆新材:2024 年 12 月完成 A 轮融资,专注半导显示和光伏靶材,客户包括华星光电、通威股份。韩国技术团队加持,IGZO 靶材进入量产阶段。

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3、国内高纯金属企业

(1)高纯铝:新疆众和股份有限公司、包头铝业有限责任公司、贵州铝业有限公司、山西关铝股份有限公司、霍煤鸿骏高精铝业有限责任公司、宜都东阳光铝有限公司、上海同创普润新材料有限公司等

(2)高纯铜:有研亿金新材料有限公司、宁波微泰真空技术有限公司、河南国玺超纯新材料股份有限公司、江苏木林升高新材料有限公司等

(3)高纯钛:宁波创润新材料有限公司、江丰电子等

(4)高纯钽:宁夏东方钽业股份有限公司、中钨稀有金属新材料(湖南)有限公司等

(5)高纯钨:苏州鑫沣电子科技有限公司、梅特创意(湖南)制造有限公司、厦门钨业、青岛和斯威工业等

结语:靶定未来,基石之上的产业新篇

半导体溅射靶材,这片曾被海外巨头长期笼罩的“隐秘角落”,如今正随着全球半导体产业链的重构与国产替代浪潮的奔涌,逐渐走到产业聚光灯下。它既是芯片制造中 “润物无声”的基石,决定着集成电路的性能边界与良率底线;也是半导体材料领域 “技术为王”的缩影,从5N到7N的纯度突破、从平面到3D封装的工艺适配,每一步进阶都凝聚着材料科学与精密制造的智慧。

全球市场的持续扩容与中国市场的加速追赶,勾勒出清晰的成长曲线 ——一面是下游 AI芯片、5G通信、自动驾驶等新兴应用对先进靶材的旺盛需求,驱动技术迭代不断提速;另一面是国内企业从“中游加工”向“上游提纯”的攻坚突破,在铝靶、铜靶等领域实现从“可替代”到“优质替代”的跨越,逐步打破海外寡头的垄断壁垒

对于投资者而言,半导体溅射靶材的价值不仅在于其“卖水人”般的刚性需求属性,更在于其三重壁垒构筑的护城河与国产替代带来的确定性成长机会。当技术创新的火种持续点燃(如钴、钌靶材的突破),当产业链垂直整合的拼图逐步完善,当国内企业在12英寸晶圆、7nm及以下先进制程中站稳脚跟,这片“芯片地基”之上,必将生长出更具全球竞争力的产业森林。

未来已来,靶定核心。在半导体产业向更高制程、更复杂架构挺进的征程中,那些能坚守技术初心、突破材料极限、深度绑定全球产业链的靶材企业,终将在产业变革的浪潮中,夯实自身的“靶心”价值,成为支撑中国半导体走向自主可控与全球领先的重要力量。而这份基于产业逻辑与技术实力的长期主义,或许正是半导体溅射靶材投资故事中,最值得珍视的底层密码。

参考资料:

多维资本,溅射靶材和环氧塑封料EMC:国产HBM突破AI算力的内存瓶颈的关键材料列举 | 多维研究

前瞻网,为2nm铺路!台积电拿下IMS约10%股权【附芯片行业分析】

未来研报,半导体靶材行业投资分析报告:技术演进、市场格局与投资机遇

西南证券,靶材:国产替代大势,十倍空间可期

以及各上市公司招股说明书、公告,各类新闻等公开信息

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