溅射靶材行业高端技术人才匮乏分析

溅射靶材行业高端技术人才匮乏分析溅射靶材行业高端技术人才匮乏高性能溅射靶材生产工艺复杂、技术含量高，对研发技术人员的专业素质要求很高，研发和制造需要具备较为扎实的专业知识储备和丰富的生产实践经验，能对生产过程实施精细化管理。目前，虽然国内少数领先企业依靠自主研发在部分高性能溅射靶材领域实现突破，但仍需要继续在技术研发上加大投入，拓展产品线及产品应用领域。由于我国高性能溅射靶材行业起步较晚，相关研发人才及技术人才较为匮乏，是阻碍本行业发展的重要不利因素。记录媒体靶材应用场景数据存储可分为光存储、磁存储与半导体存储，近年来半导体存储发展迅速。从数据存储量来看，目前磁记录仍然占据主导记录。按记录媒体的机械形状和驱动方式的不同，磁记录可分为磁鼓、磁带（录音机、录像机、数据记录）、磁盘（硬盘、软盘）、磁卡等，其中，高密度硬盘领域的磁性薄膜几乎都是以溅射法制作的，这些磁记录薄膜材料有很高的记录密度。因此也要求溅射靶材具有高纯度、低气体含量、细晶微结构、均匀的金相、高磁穿透和使用率、优异的电性与机械特性等特点。磁记录靶材常用材料为钴（3N）/镍/铁合金/铬/碲、硒（4N）/稀土-迁移金属（3N）等，主要包括铬靶、镍靶、钴靶。光伏靶材应用场景光伏领域对靶材的使用主要是薄膜电池和HIT光伏电池（本征薄膜异质结电池），目前市场主流的晶体硅太阳能电池较少用到溅射靶材。其中自2015年三洋的HIT专利保护结束后，技术壁垒消除，HIT电池电池开始推广，近年来发展迅速。光伏电池用靶材形成背电极，靶材溅射镀膜形成的太阳能薄膜电池的背电级主要有三个用途：第一，它是各单体电池的负极；第二，它是各自电池串联的导电通道；第三，它可以增加太阳能电池对光的反射。目前太阳能薄膜电池用溅射靶材主要为方形板状，纯度要求一般在99．99%（4N）以上。其中薄膜电池较为常用的溅射靶材包括铝靶、铜靶、钼靶、铬靶以及ITO靶、AZO靶（氧化铝锌）等，HIT电池则主要使用ITO靶材作为其透明导电薄膜。铝靶、铜靶主要用于导电层薄膜，钼靶、铬靶用于阻挡层薄膜，ITO靶、AZO靶用于透明导电层薄膜。溅射靶材行业发展现状近年来我国对溅射靶材行业重视程度不断提升，各类政策出台推动行业积极发展。例如2019年《十四五规划和2035年远景目标刚要》提出集成电路攻关方面，以重点装备和高纯靶材等关键材料为研发方向。2021年3月，财政部、海关总署等联合发布《关于支持集成电路产业和软件产业发展进口税收政策的通知》，明确对于国内靶材企业进口国内不能生产、性能不满足需求的自用生产性原材料及消耗品免征进口关税。在国内良好的政策环境和各细分市场广阔的市场空间下，国内溅射靶材企业市占率提升空间大，机会逐步开启。随着政策利好、以及在技术创新推动下芯片、光伏高新技术产业需求不断释放，我国溅射靶材行业规模不断扩大。数据显示，2021年我国溅射靶材市场规模达375．8亿元，同比增长9．7%。预计2022年我国溅射靶材市场规模将达到410亿元。其中高性能溅射靶材市场在国家战略政策支持以及下游众多应用领域需求的支撑下，行业技术不断突破，产品性能不断提升，带动市场规模不断扩大。数据显示，2021年我国高性能溅射靶材市场规模由2016年的98．9亿元增长至241．8亿元，预计2022年市场规模将达288．1亿元。ITO靶材市场容量也在不断扩张。有数据显示，2019-2021年，我国ITO靶材市场容量从639吨增长到1002吨，年复合增长率为25．22%。预计2022年我国ITO靶材市场容量能达到1067吨。溅射靶材应用场景半导体芯片是对溅射靶材的成分、组织和性能要求的最高的领域。具体来讲，半导体芯片的制作过程可分为硅片制造、晶圆制造和芯片封装等三大环节，其中，在晶圆制造和芯片封装这两个环节中都需要用到金属溅射靶材。靶材在晶圆制造环节主要被用作金属溅镀，常采用PVD工艺进行镀膜，通常使用纯度在99．9995%（5N5）及以上的铜靶、铝靶、钽靶、钛靶以及部分合金靶等；靶材在芯片封装环节常用作贴片焊线的镀膜，常采用高纯及超高纯金属铜靶、铝靶、钽靶等。具体来看，半导体领域用量较多的溅射靶材主要有钽靶、铜靶、铝靶、钛靶等，其中铜靶和钽靶多配合起来使用，分别用于生成铜导电层和钽阻挡层，在110nm以下技术节点中大量使用；铝靶和钛靶则主要用于8英寸晶圆110nm以上技术节点中导电层和阻挡层的制备。随着芯片制程持续微缩，铜靶和钽靶需求有望持续增长，而汽车芯片等仍广泛使用成熟制程，铝靶和钛靶仍有大量应用。半导体芯片用金属溅射靶材的作用，就是给芯片上制作传递信息的金属导线。具体工艺过程为，在完成溅射工艺后，使各种靶材表面的原子一层一层地沉积在半导体芯片的表面上，然后再通过的特殊加工工艺，将沉积在芯片表面的金属薄膜刻蚀成纳米级别的金属线，将芯片内部数以亿计的微型晶体管相互连接起来，从而起到传递信号的作用。靶材制备溅射靶材上游原材料为高纯金属，若金属杂质含量过高，则形成的薄膜无法达到使用所要求的电性能，且在溅射过程中易在晶圆上形成微粒，导致电路短路或损坏，严重影响薄膜的性能。而这对金属提纯的要求极高，且提纯后往往还需配比其他金属元素才能投入使用，这个过程中需经过熔炼、合金化和铸造等步骤，对配比和工艺控制都有极高要求，因此目前高纯铜、高纯钽等原材料都很大程度上由海外厂商把控，国内靶材厂商的采购容易受到限制。继上游高纯金属原材料环节后，在溅射靶材制造环节，需要进行反复的塑性变形、热处理，需要精确地控制晶粒、晶向等关键指标，再经过焊接、机械加工、清洗干燥、真空包装等工序，工序繁多且精细，工序流程管理及制造工艺水平将直接影响到溅射靶材的质量和良品率。溅射靶材是一种新型的物理气相镀膜方式，主要是指用电子枪系统把电子发射并聚焦在被镀的材料上，使其被溅射出来的原子遵循动量转换原理以较高的动能脱离材料飞向基片淀积成膜。溅射靶材的要求较行业高，一般要求如，尺寸、纯度、各项杂质含量、密度、N/O/、尺寸与缺陷控制；较高要求或特殊要求包含、电阻值、晶粒尺寸均匀性、成份与组织均匀性、异物（氧化物）含量与尺寸、超高密度与超细晶粒等等。溅射靶材根据形状分，可分为方靶，圆靶，异型靶；根据成份分，可分为金属靶材、合金靶材、陶瓷化合物靶材；根据应用不同分，可分为半导体关联陶瓷靶材、记录介质陶瓷靶材、显示陶瓷靶材、超导陶瓷靶材和巨磁电阻陶瓷靶材等；根据应用领域分，可分为微电子靶材、磁记录靶材、光碟靶材、贵金属靶材、薄膜电阻靶材、导电膜靶材、表面改性靶材、光罩层靶材、装饰层靶材、电极靶材、封装靶材、其他靶材。溅射靶材应用广泛，主要应用于电子及信息产业，如集成电路、、、激光存储器、电子控制器件等；亦可应用于领域；还可以应用于、高温耐蚀、高档装饰用品等行业。溅射靶材上游分析2021年国内共生产高纯铝14．6万吨，同比增长9．77%，根据数据统计，2016年中国的高纯铝产量为11．8万吨，2020年增至13．3万吨，年均复合增长率为3．0%。2021年全球经济复苏叠加新能源汽车需求爆发，下游需求旺盛，高纯铝产量再创新高。预计2022年高纯铝产量将继续保持增长，将达15．4万吨。以纯铜或铜合金制成各种形状包括棒、线、板、带、条、管、箔等统称铜材。近年来中国铜材产量整体保持增长趋势，2022年9月中国铜材产量222．1万吨，同比增长9．5%；1-9月累计产量1636．6万吨，同比下降0．5%。溅射靶材发展趋势近年来我国对溅射靶材行业重视程度不断提升，各类政策出台推动行业积极发展，明确对于国内靶材企业进口国内不能生产、性能不满足需求的自用生产性原材料及消耗品免征进口关税。在国内良好的政策环境和各细分市场广阔的市场空间下，国内溅射靶材企业市占率提升空间大，机会逐步开启。此外高性能溅射靶材是显示面板、半导体、太阳能电池、记录媒体不可缺少的原材料，进而广泛应用于消费电子、智能家电、通信照明、光伏、计算机、工业控制、汽车电子等多个下游应用领域。我国是全球最大的消费电子产品生产国、出口国和消费国，也是全球最大的集成电路半导体消费国和进口国，在最终下游众多生产及消费领域的需求驱动了我国高性能溅射靶材行业快速增长。因此，未来高性能溅射靶材行业高速成长的确定性较高，基本不会受到偶发性或突发性因素影响。随着全球平面显示、半导体、太阳能电池、记录存储等行业生产规模持续扩张，直接带动了高性能溅射靶材行业的发展，使得中国国内溅射靶材使用量快速增长，给国内溅射靶材厂商带来良好的发展机遇。溅射靶材指采用物理气相沉积技术在基材上制备薄膜的原材料，靶材是高速荷能粒子轰击的目标材料，更换不同的靶材可以得到不同的薄膜。溅射靶材是PVD（物理气相沉积）领域内应用量最大的镀膜材料。溅射是制备薄膜材料的主要技术之一，它利用荷能粒子（通常是离子），在真空中经过加速聚集，而形成高速度能的粒子束流，轰击固体表面，粒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板表面，被轰击的固体即为溅射靶材。溅射靶材的种类较多，即使相同材质的溅射靶材也有不同的规格。按照不同的分类方法，可将溅射靶材分为不同的类别。溅射技术作为薄膜材料制备的主流工艺，其应用领域广泛，如平面显示、集成电路半导体、太阳能电池、信息存储、工具改性、光学镀膜、电子器件、高档装饰用品等行业。溅射靶材产业集中度高、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，国内高性能溅射靶材市场尚处于发展初期，具有规模化生产能力和较强研发能力的厂商数量仍然偏少，随着全球分工及产业链转移，国内厂商正处于对国际厂商的加速替代过程中，已有如江丰电子、阿石创、有研新材、隆华科技、先导薄膜、欧莱新材以及映日科技等公司掌握了高性能溅射靶材研发及生产环节的相关技术并可以进行批量生产。20世纪90年代以来，随着消费电子等终端应用市场的高速发展，溅射靶材的市场规模日益扩大，呈现高速增长的势头。受到发展历史及技术限制的影响，我国溅射靶材行业起步较晚，目前多数溅射靶材企业产品仍主要应用于下游的中低端产品，高端溅射靶材产品则多为国外进口。我国高性能溅射靶材行业在国家战略政策支持以及下游众多应用领域需求的支撑下，行业技术不断突破，产品性能不断提升，带动高性能溅射靶材市场规模不断扩大。溅射靶材中游分析（一）溅射靶材市场规模在经济快速发展以及技术创新推动下，我国芯片、光伏高新技术产业获得快速发展，随着市场需求不断释放，溅射靶材行业规模将进一步扩大。在应用需求带动下，我国溅射靶材市场规模不断扩大。2021年我国溅射靶材市场规模达375．8亿元，同比增长9．7％。（二）高性能溅射靶材市场规模中国高性能溅射靶材行业在国家战略政策支持以及下游众多应用领域需求的支撑下，行业技术不断突破，产品性能不断提升，带动高性能溅射靶材市场规模不断扩大。中国高性能溅射靶材市场规模由2016年的98．9亿元增长至2020年的201．5亿元，年均复合增长率为19．47%，预计2022年市场规模将达288．1亿元。（三）ITO靶材市场规模中国已成为世界上最大的铟靶材需求国。2019年至2021年，我国ITO靶材市场容量从639吨增长到1002吨，年复合增长率