濺射靶材在平面顯示行業(yè)中的應(yīng)用

濺射靶材在平面顯示行業(yè)中的應(yīng)用濺射靶材在平面顯示行業(yè)中的應(yīng)用1、濺射靶材在平面顯示行業(yè)的具體應(yīng)用環(huán)節(jié)目前主流的LCD、OLED顯示技術(shù)需使用高性能的濺射靶材制備各類功能薄膜，以實現(xiàn)最終產(chǎn)品的各項性能要求。平面顯示用濺射靶材種類十分豐富，包括但不限于ITO靶材、IGZO靶材、鉬靶材、硅靶材、鋁及鋁合金靶材、銅及銅合金靶材、鉻靶材、鈦靶材、鈮靶材等。平面顯示領(lǐng)域，濺射靶材主要應(yīng)用于ITO玻璃/彩色濾光片鍍膜和觸控屏面板鍍膜兩個核心環(huán)節(jié)。其中，ITO玻璃/彩色濾光片鍍膜的生產(chǎn)工藝中，玻璃基板需通過濺射鍍膜形成ITO玻璃或彩色濾光片，并經(jīng)其他加工組裝流程形成顯示面板。觸控屏的生產(chǎn)需進一步將ITO玻璃進行加工處理、經(jīng)過濺射鍍膜形成電極，再與防護屏等部件進行組裝。2、平面顯示用濺射靶材市場的現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢全球平面顯示靶材市場受顯示面板出貨面積穩(wěn)步增長帶動保持持續(xù)平穩(wěn)增長。根據(jù)預(yù)計，全球平面顯示靶材市場規(guī)模將由2018年的476億元增至2024年的549億元，年復(fù)合增長率2．41%。國內(nèi)平面顯示靶材市場受全球顯示面板出貨面積增長和平面顯示產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移、平面顯示材料國產(chǎn)化等趨勢帶動保持持續(xù)快速增長的態(tài)勢，市場前景可期。根據(jù)預(yù)測，國內(nèi)平面顯示靶材市場規(guī)模將由2018年的101億元增至2024年的291億元，年復(fù)合增長率19．29%。濺射靶材發(fā)展趨勢近年來我國對濺射靶材行業(yè)重視程度不斷提升，各類政策出臺推動行業(yè)積極發(fā)展，明確對于國內(nèi)靶材企業(yè)進口國內(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口關(guān)稅。在國內(nèi)良好的政策環(huán)境和各細分市場廣闊的市場空間下，國內(nèi)濺射靶材企業(yè)市占率提升空間大，機會逐步開啟。此外高性能濺射靶材是顯示面板、半導(dǎo)體、太陽能電池、記錄媒體不可缺少的原材料，進而廣泛應(yīng)用于消費電子、智能家電、通信照明、光伏、計算機、工業(yè)控制、汽車電子等多個下游應(yīng)用領(lǐng)域。我國是全球最大的消費電子產(chǎn)品生產(chǎn)國、出口國和消費國，也是全球最大的集成電路半導(dǎo)體消費國和進口國，在最終下游眾多生產(chǎn)及消費領(lǐng)域的需求驅(qū)動了我國高性能濺射靶材行業(yè)快速增長。因此，未來高性能濺射靶材行業(yè)高速成長的確定性較高，基本不會受到偶發(fā)性或突發(fā)性因素影響。隨著全球平面顯示、半導(dǎo)體、太陽能電池、記錄存儲等行業(yè)生產(chǎn)規(guī)模持續(xù)擴張，直接帶動了高性能濺射靶材行業(yè)的發(fā)展，使得中國國內(nèi)濺射靶材使用量快速增長，給國內(nèi)濺射靶材廠商帶來良好的發(fā)展機遇。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、太陽能電池、信息存儲、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)量相對較少，國內(nèi)高性能濺射靶材市場尚處于發(fā)展初期，具有規(guī)?；a(chǎn)能力和較強研發(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，國內(nèi)廠商正處于對國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)并可以進行批量生產(chǎn)。20世紀90年代以來，隨著消費電子等終端應(yīng)用市場的高速發(fā)展，濺射靶材的市場規(guī)模日益擴大，呈現(xiàn)高速增長的勢頭。受到發(fā)展歷史及技術(shù)限制的影響，我國濺射靶材行業(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)品則多為國外進口。我國高性能濺射靶材行業(yè)在國家戰(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，帶動高性能濺射靶材市場規(guī)模不斷擴大。濺射靶材中游分析（一）濺射靶材市場規(guī)模在經(jīng)濟快速發(fā)展以及技術(shù)創(chuàng)新推動下，我國芯片、光伏高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)獲得快速發(fā)展，隨著市場需求不斷釋放，濺射靶材行業(yè)規(guī)模將進一步擴大。在應(yīng)用需求帶動下，我國濺射靶材市場規(guī)模不斷擴大。2021年我國濺射靶材市場規(guī)模達375．8億元，同比增長9．7％。（二）高性能濺射靶材市場規(guī)模中國高性能濺射靶材行業(yè)在國家戰(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，帶動高性能濺射靶材市場規(guī)模不斷擴大。中國高性能濺射靶材市場規(guī)模由2016年的98．9億元增長至2020年的201．5億元，年均復(fù)合增長率為19．47%，預(yù)計2022年市場規(guī)模將達288．1億元。（三）ITO靶材市場規(guī)模中國已成為世界上最大的銦靶材需求國。2019年至2021年，我國ITO靶材市場容量從639噸增長到1002噸，年復(fù)合增長率為25．22%。未來2-3年內(nèi)，雖然國內(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)存量需求及太陽能光伏電池的增量需求，國內(nèi)ITO靶材市場容量仍將保持一定幅度的增長。預(yù)計2022年能達到1067噸，2024年達到1207噸。（四）濺射靶材競爭格局全球靶材市場呈寡頭競爭格局，日美在高端濺射靶材領(lǐng)域優(yōu)勢明顯。目前，全球濺射靶材市場主要有四家企業(yè)，分別是JX日礦金屬、霍尼韋爾、東曹和普萊克斯，市場份額分別為30%、20%、20%和10%，合計壟斷了全球80%的市場份額。濺射靶材市場下游市場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、光伏電池、半導(dǎo)體芯片等行業(yè)被廣泛應(yīng)用。其中平面顯示市場中，應(yīng)用最為廣泛，占比34%；其次為、信息存儲、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年我國大陸平板顯示產(chǎn)能從29%提升到51%，居全球首位，預(yù)計2022年將達到56%。從產(chǎn)品類別來看，2020年平板顯示產(chǎn)品中OLED占比約為29．3%，預(yù)計2022年將提升到33．9%。目前國內(nèi)平板顯示產(chǎn)能全球領(lǐng)先，預(yù)計隨著OLED技術(shù)不斷成熟和產(chǎn)能逐步釋放，預(yù)計未來將持續(xù)滲透，驅(qū)動濺射靶材市場空間增長。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試材料中，市場分別占比為2．6%和2．7%。2021年是中國十四五開局之年，在國內(nèi)宏觀經(jīng)濟運行良好的驅(qū)動下，國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)繼續(xù)保持快速、平穩(wěn)增長態(tài)勢，2021年中國集成電路產(chǎn)業(yè)首次突破萬億元。中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2021年中國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額為10458．3億元，同比增長18．2%。隨著下游市場不斷發(fā)展，帶動國內(nèi)集成電路材料需求持續(xù)提升。有數(shù)據(jù)顯示，2021年國內(nèi)半導(dǎo)體材料市場規(guī)模達到650億元，預(yù)計2022年將增長至665億元。而隨著國內(nèi)半導(dǎo)體材料市場的進一步增長，濺射靶材需求將隨之繼續(xù)拉升，維系成長。濺射靶材可用于薄膜太陽能電池的制備中。據(jù)了解，和傳統(tǒng)的晶體硅太陽能電池相比，薄膜太陽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)品價格，同時，薄膜太陽能電池還具有制造溫度低、應(yīng)用范圍大等特點，從市場前景來看，薄膜太陽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)的晶體硅太陽能電池具有更加廣闊的市場空間。由此隨著碳中和、碳達峰目標的提出，光伏裝機量提升確定性強，光伏用濺射靶材市場將穩(wěn)步增長。近年來隨著國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，光伏電池規(guī)?？焖僭鲩L。數(shù)據(jù)顯示，2021年我國光伏發(fā)電累計裝機容量為30656萬千瓦，較上年同比增長21%，新增裝機容量為5493萬千瓦，較上年同比增長14%；2022年1-6月我國光伏發(fā)電累計裝機容量為33677萬千瓦，較上年同比增長25．8%，新增裝機容量為3088萬千瓦，較上年同比增長137．4%。隨著全球經(jīng)濟的快速發(fā)展及相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新的推動下，近年來全球濺射靶材行業(yè)市場規(guī)模穩(wěn)步增長。據(jù)資料顯示，2021年全球濺射靶材行業(yè)市場規(guī)模為213億美元，同比增長8．7%。得益于政策利好以及在技術(shù)創(chuàng)新推動下芯片、光伏高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)需求不斷釋放，我國濺射靶材行業(yè)規(guī)模不斷擴大。據(jù)資料顯示，2021年我國建設(shè)靶材行業(yè)市場規(guī)模為375．8億元，同比增長11．5%。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、薄膜太陽能電池等的制造過程中也都會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)用市場則較為廣泛，但整體來看主要集中在平板顯示、信息存儲、太陽能電池、半導(dǎo)體四個領(lǐng)域。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，嚴重影響薄膜的性能。而這對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，這個過程中需經(jīng)過熔煉、合金化和鑄造等步驟，對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，國內(nèi)靶材廠商的采購容易受到限制。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，再經(jīng)過焊接、機械加工、清洗干燥、真空包裝等工序，工序繁多且精細，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量轉(zhuǎn)換原理以較高的動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、超高密度與超細晶粒等等。濺射靶材根據(jù)形狀分，可分為方靶，圓靶，異型靶；根據(jù)成份分，可分為金屬靶材、合金靶材、陶瓷化合物靶材；根據(jù)應(yīng)用不同分，可分為半導(dǎo)體關(guān)聯(lián)陶瓷靶材、記錄介質(zhì)陶瓷靶材、顯示陶瓷靶材、超導(dǎo)陶瓷靶材和巨磁電阻陶瓷靶材等；根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域分，可分為微電子靶材、磁記錄靶材、光碟靶材、貴金屬靶材、薄膜電阻靶材、導(dǎo)電膜靶材、表面改性靶材、光罩層靶材、裝飾層靶材、電極靶材、封裝靶材、其他靶材。濺射靶材應(yīng)用廣泛，主要應(yīng)用于電子及信息產(chǎn)業(yè)，如集成電路、、、激光存儲器、電子控制器件等；亦可應(yīng)用于領(lǐng)域；還可以應(yīng)用于、高溫耐蝕、高檔裝飾用品等行業(yè)。濺射靶材應(yīng)用場景半導(dǎo)體芯片是對濺射靶材的成分、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