電子行業物理氣相沉積 (PVD) 之鍍膜材料 (靶材)

薄膜制備技術主要包括物理氣相沈積 (PVD) 技術和化學氣相沈積 (CVD) 技術. PVD 技術指在真空條件下採用物理方法, 將某種物質表面氣化成氣態原子, 分子或部分電離成離子, 並通過低壓氣體 (或等離子體) 過程, 在基板材料表面沈積具有某種特殊功能的薄膜材料的技術.

濺射是制備薄膜材料的主要技術之一, 它利用離子源產生的離子在真空中經過加速聚集, 而形成高速度的離子束流轟擊固體表面, 離子和固體表面原子發生動能交換, 使固體表面的原子離開固體並沈積在基體表面. 被轟擊的固體是用濺射法沈積薄膜的原材料稱為濺射靶材.

濺射靶材按其化學成分, 幾何形狀和應用領域不同而有多種不同的分類方法. 較常用的分類方法是根據應用領域進行劃分, 主要包括記錄介質靶材, 半導體靶材, 顯示薄膜靶材, 超導靶材和光學靶材等; 其中顯示靶材, 太陽能靶材和半導體靶材是市場增速較快, 景氣度較高的三類靶材.

濺射靶材的生產通常需要經過冶金提純 (或對外採購得到高純金屬), 塑性加工, 熱處理和機械加工, 檢測等多個加工環節. 每個環節的生產都對產品質量有影響, 特別是高純金屬的冶金提純, 熱處理等環節, 具有很高的加工工藝要求.

半導體, 顯示, 太陽能三大應用成為靶材需求增長主要驅動力. 日本, 美國領導高端半導體濺射靶材市場. 韓國, 新加坡及台灣在磁記錄及光學薄膜領域具備一定優勢. 中國起步階段迎來投資高峰, 半導體和液晶面板向大陸轉移趨勢明顯.

濺射靶材企業集中度高 2017 年主要企業占據全球約八成市場份額. "霍尼韋爾" (美國), "日礦金屬" (日本), "東曹" (日本) 等跨國集團為代表的廠商較早涉足該領域, 經過幾十年的技術積澱, 憑借其雄厚的技術力量, 精細的生產控制和過硬的產品質量居於全球濺射靶材市場的主導地位.

平板顯示面板的生產工藝中, 玻璃基板要經過多次濺射鍍膜形成 ITO 玻璃, 然後再經過鍍膜, 加工組裝用於生產LCD, PDP 及 OLED 面板等. 觸控屏的生產則還需將 ITO 玻璃進行加工處理,  此外針對抗反射, 消影等功能, 還可以在鍍膜環節中增加相應膜層的鍍膜.

半導體靶材性能要求位居各類應用之首, 半導體晶片行業遵循發展 "摩爾定律" 已歷經半個世紀. 半導體行業所需濺射靶材主要用於晶圓制造和封裝測試, 為了滿足半導體晶片高精度小尺寸的需求, 對濺射靶材純度要求很高, 通常需達 99.9995% (5N5) 甚至 99.9999% (6N) 以上.

PVD 鍍膜的另一大應用領域是太陽能電池, 主要鍍膜材料為濺射靶材. 較為常用的濺射靶材包括鋁靶, 銅靶, 鉬靶, 鉻靶以及 ITO 靶 (氧化銦錫), AZO 靶 (氧化鋁鋅) 等, 純度要求一般在 99.99% (4N) 以上. 預計到 2020 年薄膜電池轉化效率有望超過晶體矽電池.

2016 年全球高純濺射靶材的市場規模為 113.60 億美元, 綜合前文對各下游領域市場規模的分析, 我們預計 2017~2019 年全球高純濺射靶材的市場規模將保持 12% 左右的增速, 到 2019 年全球高純濺射靶材市場規模有望達到 160 億美元.

相關概念股有 "鑫科" (光碟與顯示器靶材/太陽能導電膠/內銷為主), "光洋科" (全球最大光碟片與硬碟靶材/台灣最大導線架氰化金銀/外銷為主), "佳龍" "金益鼎"  (廢棄物回收處理與貴金屬精煉) 等. (隨機抓一個貴金屬 ETF 來做對比, 國際大廠還沒有找到相關性高的).