半導(dǎo)體行業(yè)概述分析

半導(dǎo)體行業(yè)概述分析半導(dǎo)體行業(yè)概述半導(dǎo)體指常溫下導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間的材料，被廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品中。半導(dǎo)體產(chǎn)品可細(xì)分為四大類：集成電路、分立器件、光電子器件和傳感器。集成電路作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的核心，占據(jù)半導(dǎo)體行業(yè)規(guī)模的八成以上，其細(xì)分領(lǐng)域包括邏輯芯片、存儲(chǔ)器、微處理器和模擬芯片等，被廣泛應(yīng)用于5G通信、計(jì)算機(jī)、消費(fèi)電子、網(wǎng)絡(luò)通信、汽車電子、物聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)，是絕大多數(shù)電子設(shè)備的核心組成部分，具有十分廣闊的市場(chǎng)空間。作為資金與技術(shù)高度密集行業(yè)，集成電路行業(yè)形成了專業(yè)分工深度細(xì)化，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)企業(yè)相互依存的格局。在問(wèn)題突出、國(guó)際貿(mào)易局勢(shì)不確定性長(zhǎng)期存在的背景下，半導(dǎo)體及相關(guān)支持性產(chǎn)業(yè)的國(guó)產(chǎn)化重要性日益提升。1、半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展歷程從發(fā)展歷程來(lái)看，自誕生以來(lái)，由于產(chǎn)業(yè)鏈的細(xì)化與應(yīng)用市場(chǎng)需求的變化，半導(dǎo)體與集成電路產(chǎn)業(yè)已經(jīng)經(jīng)歷了多次產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移。目前，中國(guó)大陸憑借著在智能終端方面的生產(chǎn)能力與龐大的消費(fèi)市場(chǎng)，正逐步承接半導(dǎo)體與集成電路產(chǎn)業(yè)的第三次轉(zhuǎn)移。2、半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)全球半導(dǎo)體行業(yè)方面，伴隨全球信息化、網(wǎng)絡(luò)化和知識(shí)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，特別是在以物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、汽車電子、智能手機(jī)、智能穿戴、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和安防電子等為主的新興應(yīng)用領(lǐng)域強(qiáng)勁需求的帶動(dòng)下，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)收入將保持持續(xù)增長(zhǎng)。2018年全球半導(dǎo)體行業(yè)收入為4，761．51億美元，2019年受全球宏觀經(jīng)濟(jì)低迷影響，半導(dǎo)體行業(yè)景氣度有所下降，收入同比下降11．97%，為4，191．48億美元，預(yù)計(jì)2021年半導(dǎo)體行業(yè)開(kāi)始復(fù)蘇，2024年預(yù)計(jì)全球半導(dǎo)體行業(yè)收入將達(dá)到5，727．88億美元。國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)方面，在半導(dǎo)體和集成電路行業(yè)快速發(fā)展的同時(shí)，我國(guó)集成電路產(chǎn)品依然大量依賴進(jìn)口，集成電路產(chǎn)品的自給率仍然偏低。2015年，《中國(guó)制造2025》計(jì)劃中提出了到2025年，70%的核心基礎(chǔ)零部件、關(guān)鍵基礎(chǔ)材料實(shí)現(xiàn)自主保障的戰(zhàn)略目標(biāo)，在該目標(biāo)的指引下，我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)逐步開(kāi)始了國(guó)產(chǎn)化的進(jìn)程，這也為國(guó)內(nèi)的集成電路及集成電路產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)提供了實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的機(jī)遇。根據(jù)國(guó)際半導(dǎo)體協(xié)會(huì)（SEMI）的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2017年到2020年期間，全球?qū)⒂?2座新晶圓廠投產(chǎn)，其中將有26座新晶圓廠座落中國(guó)大陸，占比達(dá)42%。新晶圓廠從建立到生產(chǎn)的周期大概為2年，未來(lái)幾年將是中國(guó)大陸半導(dǎo)體和集成電路產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展期。隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，將進(jìn)一步推動(dòng)國(guó)內(nèi)高性能濺射靶材行業(yè)的高速增長(zhǎng)。濺射靶材市場(chǎng)下游市場(chǎng)情況濺射靶材下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，在平面顯示、信息存儲(chǔ)、光伏電池、半導(dǎo)體芯片等行業(yè)被廣泛應(yīng)用。其中平面顯示市場(chǎng)中，應(yīng)用最為廣泛，占比34%；其次為、信息存儲(chǔ)、光伏電池，占比分別為29%、21%。濺射靶材能夠提升平板顯示器中大面積膜層的均勻性，提高生產(chǎn)率并降低成本。2016-2020年我國(guó)大陸平板顯示產(chǎn)能從29%提升到51%，居全球首位，預(yù)計(jì)2022年將達(dá)到56%。從產(chǎn)品類別來(lái)看，2020年平板顯示產(chǎn)品中OLED占比約為29．3%，預(yù)計(jì)2022年將提升到33．9%。目前國(guó)內(nèi)平板顯示產(chǎn)能全球領(lǐng)先，預(yù)計(jì)隨著OLED技術(shù)不斷成熟和產(chǎn)能逐步釋放，預(yù)計(jì)未來(lái)將持續(xù)滲透，驅(qū)動(dòng)濺射靶材市場(chǎng)空間增長(zhǎng)。濺射靶材是制備集成電路的核心材料之一。有相關(guān)資料顯示，濺射靶材在晶圓制造材料和封裝測(cè)試材料中，市場(chǎng)分別占比為2．6%和2．7%。2021年是中國(guó)十四五開(kāi)局之年，在國(guó)內(nèi)宏觀經(jīng)濟(jì)運(yùn)行良好的驅(qū)動(dòng)下，國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)繼續(xù)保持快速、平穩(wěn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，2021年中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)首次突破萬(wàn)億元。中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2021年中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額為10458．3億元，同比增長(zhǎng)18．2%。隨著下游市場(chǎng)不斷發(fā)展，帶動(dòng)國(guó)內(nèi)集成電路材料需求持續(xù)提升。有數(shù)據(jù)顯示，2021年國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體材料市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到650億元，預(yù)計(jì)2022年將增長(zhǎng)至665億元。而隨著國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體材料市場(chǎng)的進(jìn)一步增長(zhǎng)，濺射靶材需求將隨之繼續(xù)拉升，維系成長(zhǎng)。濺射靶材可用于薄膜太陽(yáng)能電池的制備中。據(jù)了解，和傳統(tǒng)的晶體硅太陽(yáng)能電池相比，薄膜太陽(yáng)能電池大大減少了材料用量，從而大幅降低制造成本和產(chǎn)品價(jià)格，同時(shí)，薄膜太陽(yáng)能電池還具有制造溫度低、應(yīng)用范圍大等特點(diǎn)，從市場(chǎng)前景來(lái)看，薄膜太陽(yáng)能電池在光伏建筑一體化、大規(guī)模低成本發(fā)電站建設(shè)等方面比傳統(tǒng)的晶體硅太陽(yáng)能電池具有更加廣闊的市場(chǎng)空間。由此隨著碳中和、碳達(dá)峰目標(biāo)的提出，光伏裝機(jī)量提升確定性強(qiáng)，光伏用濺射靶材市場(chǎng)將穩(wěn)步增長(zhǎng)。近年來(lái)隨著國(guó)內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，光伏電池規(guī)模快速增長(zhǎng)。數(shù)據(jù)顯示，2021年我國(guó)光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量為30656萬(wàn)千瓦，較上年同比增長(zhǎng)21%，新增裝機(jī)容量為5493萬(wàn)千瓦，較上年同比增長(zhǎng)14%；2022年1-6月我國(guó)光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量為33677萬(wàn)千瓦，較上年同比增長(zhǎng)25．8%，新增裝機(jī)容量為3088萬(wàn)千瓦，較上年同比增長(zhǎng)137．4%。隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展及相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新的推動(dòng)下，近年來(lái)全球?yàn)R射靶材行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模穩(wěn)步增長(zhǎng)。據(jù)資料顯示，2021年全球?yàn)R射靶材行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模為213億美元，同比增長(zhǎng)8．7%。得益于政策利好以及在技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)下芯片、光伏高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)需求不斷釋放，我國(guó)濺射靶材行業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大。據(jù)資料顯示，2021年我國(guó)建設(shè)靶材行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模為375．8億元，同比增長(zhǎng)11．5%。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(lái)講，半導(dǎo)體芯片的制作過(guò)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(lái)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(lái)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(guò)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(guò)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(lái)，從而起到傳遞信號(hào)的作用。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(lái)半導(dǎo)體存儲(chǔ)發(fā)展迅速。從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量來(lái)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。濺射靶材中游分析（一）濺射靶材市場(chǎng)規(guī)模在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展以及技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)下，我國(guó)芯片、光伏高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)獲得快速發(fā)展，隨著市場(chǎng)需求不斷釋放，濺射靶材行業(yè)規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)大。在應(yīng)用需求帶動(dòng)下，我國(guó)濺射靶材市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大。2021年我國(guó)濺射靶材市場(chǎng)規(guī)模達(dá)375．8億元，同比增長(zhǎng)9．7％。（二）高性能濺射靶材市場(chǎng)規(guī)模中國(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。中國(guó)高性能濺射靶材市場(chǎng)規(guī)模由2016年的98．9億元增長(zhǎng)至2020年的201．5億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率為19．47%，預(yù)計(jì)2022年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)288．1億元。（三）ITO靶材市場(chǎng)規(guī)模中國(guó)已成為世界上最大的銦靶材需求國(guó)。2019年至2021年，我國(guó)ITO靶材市場(chǎng)容量從639噸增長(zhǎng)到1002噸，年復(fù)合增長(zhǎng)率為25．22%。未來(lái)2-3年內(nèi)，雖然國(guó)內(nèi)平面顯示行業(yè)的固定資產(chǎn)投資增速將有所放緩，但由于平面顯示行業(yè)存量需求及太陽(yáng)能光伏電池的增量需求，國(guó)內(nèi)ITO靶材市場(chǎng)容量仍將保持一定幅度的增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)2022年能達(dá)到1067噸，2024年達(dá)到1207噸。（四）濺射靶材競(jìng)爭(zhēng)格局全球靶材市場(chǎng)呈寡頭競(jìng)爭(zhēng)格局，日美在高端濺射靶材領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)明顯。目前，全球?yàn)R射靶材市場(chǎng)主要有四家企業(yè)，分別是JX日礦金屬、霍尼韋爾、東曹和普萊克斯，市場(chǎng)份額分別為30%、20%、20%和10%，合計(jì)壟斷了全球80%的市場(chǎng)份額。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。平板顯示靶材應(yīng)用場(chǎng)景平板顯示主要包括液晶顯示（LCD）、等離子顯示（PDP）、有機(jī)發(fā)光二極管顯示（OLED）等，多由金屬電極、透明導(dǎo)電極、絕緣層、發(fā)光層組成，為了保證大面積膜層的均勻性，提高生產(chǎn)率和降低成本，濺射技術(shù)越來(lái)越多地被用來(lái)制備這些膜層。平板顯示鍍膜用濺射靶材主要品種有：鉬靶、鋁靶、鋁合金靶、鉻靶、銅靶、銅合金靶、硅靶、鈦靶、鈮靶和氧化銦錫（ITO）靶材等。若根據(jù)工藝的不同，F(xiàn)PD行業(yè)用靶材也可大致分為濺射用靶材和蒸鍍用靶材。其中濺射用靶材主要為Cu、Al、Mo和IGZO等材料。蒸鍍用靶材一般為Ag和Mg兩種金屬。Ag和Mg合金一般用于小尺寸OLED面板產(chǎn)線中的陰極制作。除此以外，Ag也可以作為頂發(fā)射OLED器件中的陽(yáng)極反射層使用。薄膜晶體管液晶顯示面板TFT-LCD由大量的液晶顯示單元陣列組成（如4K分辨率的屏幕含有800多萬(wàn)個(gè)顯示單元陣列），而每一個(gè)液晶顯示單元，都由一個(gè)單獨(dú)的薄膜晶體管（TFT）所控制和驅(qū)動(dòng)。薄膜晶體管陣列的制作原理，是在