半導體材料—靶材4—國內格局和競爭

半導體材料—靶材4—國內格局和競爭

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江豐電子:

江豐電子鋁靶用在台積電的8寸廠是主流,12寸佔一小部分。兩款產品的附加值不一樣,能做8寸的公司不一定能做12寸;但能做12寸的靶材一定能做8寸靶材。

國內12寸鋁靶材供應較少的原因,local廠商(有研、江豐)屬於後起之秀。Nikko靶材在穩定性、質量、供應方式都非常好。台積電需要保持產品的穩定性,不允許有任何閃失,因此對待local廠商非常謹慎,驗證通過後需要有周期,小批量的使用沒問題不代表大批量沒問題。等到大批量的使用真的沒有問題的時候,江豐會把國外的靶材供應商踢出去,因為江豐的價格在全世界最有優勢。

靶材現有的價格只能越做越低,因為競爭對手在不斷接近並超越你。設備廠商是附帶做靶材,而江豐以靶材為主。因此江豐在原材料採購成本會比設備廠商低很多。但是江豐產品在大量出貨以後,一定是會降價的,戰略上還是以走量為主,以量達到盈利的目的。目前江豐在產品上是以鋁和鈦為主,鋁和鈦是所有高純濺射靶材中技術門檻最低,也是相對最便宜的兩款靶材。

江豐的鋁、鈦、銅從三菱化學進口,國內有沒有可以替代三菱化學的供應商,鋁靶材國內有替代。鈦目前還沒有,因為純度和穩定性達不到,可能某一批次鈦的原材料能達到半導體的使用級別,但是不能穩定地供應。

江豐電子作為成為國內靶材的龍頭,它的優勢有:

1)在前期布局中,對於美國科研機構的投入精力非常大。美國科研機構幫助它把材料用到了量產階段。江豐以鋁靶、鈦靶為主,主要是因為鋁靶、鈦靶在IC製造領域風險係數最低,中芯國際用江豐的鋁靶,即便有問題也不是大問題,因此突破口好。

2)在美國取得實驗性的階段突破,選擇鋁靶和鈦靶作為主打產品進入領域,在日本08年大海嘯時期趕上好機遇。當時靶材被日本供應商壟斷,但出貨量已經無法滿足全世界的各大FAB。當各大FAB無法拿到鋁靶、鈦靶正常的供應量時,江豐做出自己的鋁靶鈦靶供貨。全世界的FAB圈子很小,有一家宣布江豐的鋁靶、鈦靶可以用,那麼後面所有廠商都可以放心地去驗證,不會直接使用,但會去驗證認為你基本沒有什麼問題。

3)江豐高層人員之一,從美國的霍尼韋爾出來的,具有很大的權威性,前期應用自身資源將靶材供應到研發機構和廠商。

邏輯製程用量最多的是銅和鉭,用量方面和產能、製程乘數有沒有關係?

邏輯產品裡面的用量和純度沒有關係,生產任何邏輯晶元所用的靶材種類都是這些。低製程的,比如90nm(.13 / .18)這些即將被淘汰,不需要考慮。目前市場主流的如55、65、40、28nm等國內能做到的,做得非常好的邏輯產品,裡面銅靶、鉭靶用量最大,其次鈦靶和鋁靶,鋁靶的價格太低。單從用量來看,銅靶、鉭靶用量大,再加上單塊靶材的價格,銅靶、鉭靶合計占整個邏輯市場採購額的85%。不能把16、14、10nm的產品算進去,因為靶材種類有變化。靶材用量與產能成正比。比如,一家產能是5萬片,用銅靶是10塊的話,那10萬片就基本是double。

5萬片產能下的邏輯產品一個月需要多少銅靶?

以國內最有名的一家公司來看,5萬片的產能,銅一個月用量大概30塊左右。鉭靶的數量會少一些,但是價格和銅靶差不多。

如果靶材領域價格越走越低,那麼上游金屬價格有沒有大幅上漲的可能性?

鋁和鈦都是大宗商品,供應量充足。除非是不可違抗的因素,包括政治風險等,對江豐的影響比較大,否則沒看到原材料增長的空間,原材料價格應該是比較穩定的。

認證是需要下游的晶元廠來認證嗎?

這個認證需要使用方來認證,如三星、台積電、中芯國際等FAB廠來認證。

國內靶材上市公司的上游都是國外的高純度金屬廠商,可以說國內上市公司大多數都沒有提純環節?

目前來講,江豐對外宣稱有提純能力,但從我了解到的是它的提純能力還是有限,主要以國外進口為主。有研億金,一部分可以提純,包括它承擔的「02專項」裡面的銅產品,可以自己提純,從提純開始,到鑄錠、機械加工、組織控制,它的核心技術完全自主,部分產品可以實現全產業鏈下來,其他比如鈦還是以進口為主。

半導體用靶材和面板用靶材不同,半導體方面純度高,物理尺寸小,哪個領域技術壁壘更高?

半導體用高。面板行業用量大,尺寸大,最主要的問題是運輸成本高,有研、江豐、阿石創都有能力做面板行業的靶材,而且做得都不會太差,因為技術壁壘沒有那麼高。但是運輸成本占很大的一塊,產品做出來之後因為運輸成本把利潤都吃掉,那麼做這種產品的意願性不強。除非像江豐,它在京東方周邊直接建廠,直接抵消運輸成本。

靶材製造兩大核心技術包括提純和組織控制。

提純:以銅為例,從大宗市場買到純銅(3N),如何提純到6N技術難點是很高的。雜質元素控制涉及到十幾二十幾種元素,任何一個元素控制不達標(ppm)都會影響到產品性能。比如含有一定的鐵、鉻、氧、碳、氮等,如果元素成分超標,那麼這款靶材PVD鍍膜應用到台積電、中芯國際、Intel產品上後,產品會展現出不同的電性能,失效分析也不同。

組織控制/晶向控制:靶材內部的組織控制對靶材的使用情況非常重要。如果靶材晶粒組織不均勻,在磁場對它的腐蝕有多有少的情況下,想像一下一個晶圓上面,左半部分靶材組織控制疏鬆,右半部分緊密的話,這樣長出來的基礎薄膜的電性能完全是不一樣的。組織控制也是製造靶材的核心技術,做不好的話,在生產試用過程中無法達到FAB廠的需求,因為良率是不能達到的。靶材長到晶圓上面的時候,要求整個平面的均勻性非常好,300mm的晶圓上從最邊緣到最中心的均勻性3%,那麼靶材廠商提供的靶材一定要比這個還要低在2%左右,這樣才能保證最基本的性能。


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