『壹』 半導體的上游原材料有哪些
半導體的上游材料公司梳理
晶元的上游材料，其實在那篇介紹國家二期大基金的文章裡面也簡單說過，今天再做一次材料端的全面梳理。
半導體材料包含光刻膠、靶材、特殊氣體等等，應該有很多朋友知道。目前這些半導體材料國產化只15%左右，在國外封鎖相關產業鏈的情況下，國產替代依然是個重點。從機構披露的報告來看，半導體上游材料的報告數量越來越多，未來國產化的趨勢也將繼續。
這部分材料大類可以歸為三大類：基本材料、製造材料、封裝材料。
基本材料
基本材料又可以分為硅晶圓片、化合物半導體。
硅晶圓片，是集成電路IC製造過程中最為重要的原材料。
相關上市公司：上海新陽、晶盛機電、中環股份
化合物半導體，主要指砷化鎵（gaas）、氮化鎵（gan）和碳化硅（sic）等，最近炒作的氮化鎵就在這其中，所以並不是什麼新鮮事物。
相關上市公司：三安光電、聞泰科技、海特高新、士蘭微、富滿電子、耐威科技、海陸重工、雲南鍺業、乾照光電等
製造材料。
製造材料可分為六大類：電子特氣、濺射靶材、光刻膠、拋光材料、掩膜版、濕電子化學品。
電子特氣
電子特種氣體是特種氣體的一個重要分支，是集成電路（IC）、顯示面板（LCD、OLED）、光伏能源、光纖光纜等電子工業生產中不可或缺的關鍵性原材料，廣泛應用於薄膜、光刻、刻蝕、摻雜、氣相沉積、擴散等工藝，其質量對電子元器件的性能有重要影響。
相關上市公司：華特氣體、雅克科技、南大光電、杭氧股份
濺射靶材
在作為高技術制高點的晶元產業中，濺射靶材是超大規模集成電路製造的必需原材料。它利用離子源產生的離子，在高真空中經過加速聚集，而形成高速度能的離子束流，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沉積在基底表面，被轟擊的固體是用濺射法沉積薄膜的原材料，稱為濺射靶材。靶材是濺射過程的核心材料。
目前A股市場從事濺射靶材上市企業只有四家：阿石創、有研新材、江豐電子、隆華科技
光刻膠
光刻膠是電子領域微細圖形加工的關鍵性材料，在半導體、LCD、PCB等行業的生產中具有重要作用。光刻膠是利用光化學反應，經光刻工藝將所需要的微細圖形從掩膜板轉移到代加工基片上的圖形轉移介 質，是光電信息產業的微細圖形線路加工製作的關鍵性材料。
相關上市公司：南大光電、強力新材、晶瑞股份、容大感光、金龍機電、飛凱材料、江化微等
拋光材料
一般是指cmp化學機械拋光過程中用到的材料，一般可以分為拋光墊、拋光液、調節器、清潔劑，其中前二者最為關鍵。拋光墊的材料一般是聚氨酯或者是聚酯中加入飽和的聚氨酯，拋光液一般是由超細固體粒子研磨劑（如納米級二氧化硅、氧化鋁粒子等）、表面活性劑、穩定劑、氧化劑等組成。
相關上市公司：鼎龍股份（拋光墊）、安集科技（拋光液）。
掩膜版
也被稱為光罩、光掩膜、光刻掩膜版，是半導體晶元光刻過程中的 設計圖形的載體。
相關上市公司：菲利華、石英股份。
濕電子化學品
也通常被稱為超凈高純試劑，是指用在半導體製造過程中的各 種高純化學試劑。
相關上市公司主要有：多氟多、晶瑞股份、江化微。
封裝材料
封裝材料可細分為六類：晶元粘結材料、鍵合絲、陶瓷封裝材料、引線框架、封裝基板、切割材料。
晶元粘結材料，是採用粘結技術實現管芯與底座或封裝基板連接的材料。
相關上市公司：飛凱材料、宏昌電子
陶瓷封裝材料，電子封裝材料的一種，用於承載電子元器件的機械支撐、環境 密封和散熱等功能。
相關上市公司：三環集團
封裝基板，是封裝材料中成本佔比最大的一部分，主要起到承載保護晶元與連接 上層晶元和下層電路板的作用。
相關上市公司：興森科技、深南電路
鍵合絲，半導體用鍵合絲是用來焊接連接晶元與支架，承擔著晶元與外界之間關鍵的電 連接功能。
相關上市公司主要有：康強電子
引線框架，作為半導體的晶元載體，是一種藉助於鍵合絲實現晶元內部電路引出 端與外部電路（pcb）的電氣連接，形成電氣迴路的關鍵結構件。
相關上市公司：康強電子
切割材料，目前主流的切割方法分為兩類，一類是用劃片系統進行切割，另一種利用激光 進行切割。
相關上市公司主要有：岱勒新材
2018年全球半導體材料銷售規模在519億美元，佔比情況為基體材料（23.4%）、製造材料（38.7%）、封裝材料（28%）。
『貳』 磁控濺射靶材是按照什麼來進行分類的
靶材的分類方法很多.
根據材料的種類,靶材包括金屬及合金靶材、無機非金屬靶材和復合靶材等.
無機非金屬靶材又分為氧化物、硅化物、氮化物和氟化物等不同種類.
根據不同的幾何形狀,靶材分為圓靶和矩形靶.
目前最常用的分類方法則根據靶材的應用進行劃分,主要包括半導體領域應用靶材、記錄介質用靶材、顯示薄膜用靶材、光學靶材、超導靶材等.
『叄』 關注半導體材料國產化，上半年三家濺射靶材公司業績涼了2家
日本經濟產業省在2019年7月1日宣布對韓國實行出口審查管制，將韓國自外匯出口貿易法令名單刪除，並與2019年7月4日對出口韓國的OLED面板表層防護材料氟聚醯亞胺、半導體黃光製程關鍵材料光阻劑和刻蝕氣體高純度氟化氫等化學原料進行出口審查，一時間整個半導體市場炸了窩。此外有消息稱韓國將從中國進口高純度氟化氫等半導體材料，國內多氟多等相關公司股價一飛沖天。
除了氟聚醯亞胺和高純氟化氫等外，另一種半導體材料濺射靶材也是必不可少的重要材料，江豐電子（300666.SZ）和阿石創（300706.SZ）、有研新材子公司有研億金在濺射靶材領域已經頗具規模，在市場中也具有一定競爭優勢，是半導體材料國產化中的重點企業。目前江豐電子和阿石創上半年業績預告都已經披露，有研新材半年報業績預告還不見蹤跡，因此我們主要回顧下江豐電子和阿石創的業績。
上半年業績預告回顧
上市兩個年頭，江豐電子凈利潤減半
江豐電子業績預告顯示，公司2019年上半年歸母凈利潤1598.59-1106.72萬元，相比去年同期的2459.37萬元，降幅35%-55%，業績下降的原因主要是2019年實施了第一期股票期權激勵計劃，上半年攤銷相關費用約為556.16萬元，約占上年同期歸母凈利潤的19.22%；報告期內隨著公司產能和規模不斷擴大、各項研發項目加大力度，導致報告期內研發費用、折舊等相關費用支出同比有所增加，再加上公司銀行借款金額增加帶來利息費用增加，以及預計公司今年1-6月份非經常性損益935萬元，公司上半年業績有較大幅度降低。
江豐電子的主營業務是高純濺射靶材的研發、生產與銷售，產品主要是各種高純濺射靶材，包括鋁靶、鈦靶、鉭靶、鎢鈦靶等，主要用於集成電路、液晶面板、薄膜太陽能電池製造的物理氣相沉積工藝即PVD，用於制備電子薄膜材料。
江豐電子是2017年6月上市的，上市之初公司凈利潤還有2000萬元的規模，而上市剛滿兩個年頭凈利潤就下滑至原來的一半，也顯得不太正常。
售價下跌，阿石創利潤跌破千萬元
阿石創在業績預告中提到，公司上半年歸母凈利潤870-1250萬元，相比去年同期的1919.88萬元，歸母凈利潤下降34.89%-54.68%，公司上半年業績與江豐電子一樣腰斬了。
阿石創在公告中提到，公司根據下游市場變化情況，不斷優化產品銷售結構，促使營收較上年同期相比穩定增長，但部分產品受到積極的銷售政策影響導致銷售單價下滑，同時由於優化產品結構所投入的高端大型設備產能未能完全釋放導致折舊等固定成本增加，因此凈利潤較上年同期有所下降。
阿石創是一家專門從事各種PVD鍍膜材料研發、生產與銷售的企業，主要產品是濺射靶材和蒸鍍材料，其中濺射靶材主要用於平板顯示、光學光通訊、節能玻璃等行業，蒸鍍材料主要用於LED、平板顯示和半導體分立器件等領域，同時公司擬還加大力度，積極拓展半導體、光伏等行業。
阿石創2017年9月上市，比江豐電子晚了三個月，上市之初公司擬凈利潤3500萬元左右，但倘若半年報披露後公司凈利潤真的降到800多萬的話，公司的投資價值就要重估了。
什麼是濺射靶材？
江豐電子、阿石創和另一家上市公司有研新材（600206.SH）子公司有研億金均有濺射靶材這項業務，那麼什麼是濺射靶材，這三家公司的濺射靶材業務有什麼區別，筆者下面做個簡單介紹。
先說濺射靶材。濺射靶材主要應用在晶圓製造和先進封裝過程中。以晶元製造為例，我們已經知道在晶元製造過程中有幾大關鍵步驟：光刻、刻蝕、離子注入和拋光等，在拋光工藝CMP之後還有一個金屬化的過程，濺射靶材就是在晶元金屬化過程中，通過CVD設備使用高能粒子轟擊靶材然後在矽片上形成特定功能的金屬層，比如阻擋層和導電層。
濺射靶材產業鏈主要環節有金屬提純、靶材製造、濺射鍍膜和終端應用，其中靶材製造和濺射鍍膜是關鍵環節，江豐電子給我們介紹了鋁靶的製造過程如下（其他靶材製造過程類似）：
靶材的分類很多，按照應用領域分類，靶材可分為半導體用靶材、平板顯示用靶材等不同類型，其性能一起也有較大差別：
智研咨詢數據顯示2016年全球濺射靶材市場規模達到113.6億美元，其中平板顯示、半導體、太陽能電池、記錄媒體和其他用五大類型的靶材市場規模分別為38.1億美元、11.9億美元、23.4億美元、33.5億美元和6.7億美元，平板顯示市場容量佔比達到33.54%，半導體市場佔比僅有10%左右。相比於千億美元級別的集成電路市場，濺射靶材的市場規模就小了很多，但其成長性較高，2016年智研咨詢的數據顯示，預計2016-2019年濺射靶材市場規模GAGR13%， 2019年達到160億美元左右。
在集成電路用高純金屬靶材領域，江豐電子打破了美日跨國公司的壟斷，填補了國內電子材料行業的空白，解決了從無到有的問題，但若要想在該行業內競爭，現有實力還是遠遠不夠。畢竟在全球范圍內，美國霍尼韋爾、普萊克斯、日本日礦金屬、東曹、住友化學等無論是技術水平還是研發實力、資金實力等都是全球領先，也占據著全球濺射靶材市場絕大部分份額，2015年日本日礦金屬在整個濺射靶材市場的份額高達55%，前五大廠商市場份額達到80%。實際上包括濺射靶材在內的半導體材料領域，中國佔全球市場的比例2016年僅有2%左右，國產化率也僅有20%左右，還以中低端為主，在高端領域，國內企業想做的功課還很多。
在國內江豐電子還面臨諸多國內企業的競爭。除了江豐電子，國內目前做濺射靶材的公司主要有有研新材和阿石創，其中有研新材子公司有研億金生產半導體用濺射靶材，阿石創主要生產平板顯示用濺射靶材，而江豐電子半導體濺射靶材和平板顯示濺射靶材均有。
靶材三傑的比較
業務差異
招股書資料顯示，江豐電子的靶材主要分為鋁靶、鈦靶（包括鈦環）、鉭靶（包括鉭環）、鎢鈦靶，其中鈦靶和鉭靶主要用於半導體領域，鋁靶和鎢鈦靶有一部分可用於太陽能電池領域，下遊客戶半導體領域江豐電子的產品進入台積電、格羅方德、中芯國際等一線半導體企業，太陽能用靶材的主要客戶是SunPower：
阿石創是從事PVD鍍膜材料的研發，目前該產品分為兩大類：濺射靶材和蒸鍍材料，其中濺射靶材主要是用於平面顯示，按照原材質種類阿石創將濺射靶材分為以下三個種類，分類標准與江豐電子不同：
蒸鍍材料是阿石創的另一大產品，按照材質公司也將蒸鍍材料分為氧化物蒸鍍材料等三大類，蒸鍍材料主要用於光學元器件、LED、平板顯示等：
在收入構成上，2018年阿石創主要的收入是PVD鍍膜材料，佔到公司營收的96.84%，其中濺射靶材收入佔比77.93%，蒸鍍材料收入佔比18.91%。
客戶群體上阿石創與江豐電子相比稍遜一些，招股書顯示公司主要客戶為北方光電、中電 科技 （南京）電子信息發展有限公司、湖北森浤光學有限公司和南玻集團和藍思 科技 等，而江豐電子在平面顯示領域的客戶為京東方和華星光電。
有研新材的業務比江豐電子和阿石創更復雜，其主要業務是高純金屬及稀貴金屬材料、高端稀土功能材料等，其全資子公司有研億金從事的是濺射靶材及蒸發材料等微電子用薄膜材料，目前有研億金的主要產品有以下幾種：
其中在4-8寸晶元製造用靶材市場有研億金市國內佔率第一，在8-12寸先進封裝行業用靶材市場公司同樣市佔率第一。在客戶方面，有研新材的主要客戶有日立材料、日本先進材料株式會社、優美科等，客戶質地同樣要好於阿石創。
營收規模有研億金最高
既然說到了公司就不能不說營收規模。有研新材業務多，體量大，其營收規模也是三個公司中最大的，2018年有研新材、阿石創和江豐電子的營收分別為47.68億元、2.56億元和6.50億元，營收規模阿石創最小。
有研億金是有研新材體系中從事濺射靶材的主體，如果將有研億金與阿石創和江豐電子對比，從營收規模上來看有研億金還是最大的，2018年其營收規模達到17.01億元，遠高於阿石創和江豐電子：
從營收增速來看，阿石創、江豐電子和有研億金2016年以來的營收增速是放緩的，這與過去幾年整個半導體行業景氣度下行相關。有研新材復雜的業務體系決定了，即便個別業務下降，但在其他業務增長之下，整體業務還是可以保持增長。
綜合盈利能力江豐電子最穩定
筆者簡單對照了下這幾家公司的綜合毛利率，發現江豐電子的綜合毛利率一直維持在31%左右，其他公司毛利率近幾年均有不同程度的下滑，這個可能與江豐電子優質的客戶資源有關，畢竟其最主要的產品半導體濺射靶材已經進入台積電等供應鏈體系，平面顯示濺射靶材的客戶也是京東方這樣的優質客戶。但是ROE方面這三家公司都出現一定幅度的下降，尤其是江豐電子和阿石創，ROE下降幅度很大，這與公司成本費用控制能力、原材料價格波動等因素有關，鑒於時間太晚的緣故，筆者就不展開了，等這三家公司半年報正式發布了，再依次討論：
『肆』 濺射靶材的主要應用
濺射靶材主要應用於電子及信息產業，如集成電路、信息存儲、液晶顯示屏、激光存儲器、電子控制器件等；亦可應用於玻璃鍍膜領域；還可以應用於耐磨材料、高溫耐蝕、高檔裝飾用品等行業。
分類 根據形狀可分為長靶，方靶，圓靶，異型靶 根據成份可分為金屬靶材、合金靶材、陶瓷化合物靶材 根據應用不同又分為半導體關聯陶瓷靶材、記錄介質陶瓷靶材、顯示陶瓷靶材、超導陶瓷靶材和巨磁電阻陶瓷靶材等 根據應用領域分為微電子靶材、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 磁控濺射原理：在被濺射的靶極(陰極)與陽極之間加一個正交磁場和電場，在高真空室中充入所需要的惰性氣體(通常為Ar氣)，永久磁鐵在靶材料表面形成250～350高斯的磁場，同高壓電場組成正交電磁場。在電場的作用下，Ar氣電離成正離子和電子，靶上加有一定的負高壓，從靶極發出的電子受磁場的作用與工作氣體的電離幾率增大，在陰極附近形成高密度的等離子體，Ar離子在洛侖茲力的作用下加速飛向靶面，以很高的速度轟擊靶面，使靶上被濺射出來的原子遵循動量轉換原理以較高的動能脫離靶面飛向基片淀積成膜。 磁控濺射一般分為二種：支流濺射和射頻濺射，其中支流濺射設備原理簡單，在濺射金屬時，其速率也快。而射頻濺射的使用范圍更為廣泛，除可濺射導電材料外，也可濺射非導電的材料，同時還司進行反應濺射制備氧化物、氮化物和碳化物等化合物材料。若射頻的頻率提高後就成為微波等離子體濺射，常用的有電子迴旋共振(ECR)型微波等離子體濺射。
磁控濺射鍍膜靶材：
金屬濺射鍍膜靶材，合金濺射鍍膜靶材，陶瓷濺射鍍膜靶材，硼化物陶瓷濺射靶材，碳化物陶瓷濺射靶材，氟化物陶瓷濺射靶材 ，氮化物陶瓷濺射靶材 ，氧化物陶瓷靶材，硒化物陶瓷濺射靶材 ，硅化物陶瓷濺射靶材 ，硫化物陶瓷濺射靶材 ，碲化物陶瓷濺射靶材 ，其他陶瓷靶材，摻鉻一氧化硅陶瓷靶材(Cr-SiO)，磷化銦靶材(InP)，砷化鉛靶材(PbAs)，砷化銦靶材(InAs)。
高純高密度濺射靶材有：
濺射靶材（純度：99.9%-99.999%）
1. 金屬靶材：
鎳靶、Ni、鈦靶、Ti、鋅靶、Zn、鉻靶、Cr、鎂靶、Mg、鈮靶、Nb、錫靶、Sn、鋁靶、Al、銦靶、In、鐵靶、Fe、鋯鋁靶、ZrAl、鈦鋁靶、TiAl、鋯靶、Zr、鋁硅靶、AlSi、硅靶、Si、銅靶Cu、鉭靶T、a、鍺靶、Ge、銀靶、Ag、鈷靶、Co、金靶、Au、釓靶、Gd、鑭靶、La、釔靶、Y、鈰靶、Ce、鎢靶、w、不銹鋼靶、鎳鉻靶、NiCr、鉿靶、Hf、鉬靶、Mo、鐵鎳靶、FeNi、鎢靶、W等金屬濺射靶材。
2. 陶瓷靶材
ITO靶、AZO靶、氧化鎂靶、氧化鐵靶、氮化硅靶、碳化硅靶、氮化鈦靶、氧化鉻靶、氧化鋅靶、硫化鋅靶、二氧化硅靶、一氧化硅靶、氧化鈰靶、二氧化鋯靶、五氧化二鈮靶、二氧化鈦靶、二氧化鋯靶，、二氧化鉿靶，二硼化鈦靶，二硼化鋯靶，三氧化鎢靶，三氧化二鋁靶五氧化二鉭，五氧化二鈮靶、氟化鎂靶、氟化釔靶、硒化鋅靶、氮化鋁靶，氮化硅靶，氮化硼靶，氮化鈦靶，碳化硅靶，鈮酸鋰靶、鈦酸鐠靶、鈦酸鋇靶、鈦酸鑭靶、氧化鎳靶等陶瓷濺射靶材。
3.合金靶材
鎳鉻合金靶、鎳釩合金靶、鋁硅合金靶、鎳銅合金靶、鈦鋁合金、鎳釩合金靶、硼鐵合金靶、硅鐵合金靶等高純度合金濺射靶材。
『伍』 濺射靶材主要由什麼構成綁定背靶起到什麼作用
背靶綁定是指用焊料將靶材與背靶焊接起來.主要有三種的方式:壓接、釺焊和導電膠.靶材綁定常用釺焊,釺料常用In、Sn、In –Sn,一般使用軟釺料的情況下,要求濺射功率小於20W/㎝
為什麼要綁定背靶？
1、防止靶材受熱不勻碎裂,例如ITO、SiO2、陶瓷等脆性靶材及燒結靶材;
2、節省成本,防止變形,如靶材太貴,可將靶材做薄些,綁定背靶以防止變形.
背靶的選擇
1、中諾新材（北京）科技有限公司常用無氧銅,導電性好,無氧銅的導熱性比紫銅好;
2、厚度適中,一般建議背靶厚度3mm左右.太厚,消耗部分磁強;太薄,容易變形.
綁定過程1、綁定前將靶材和背靶表面預處理
2、將靶材和背靶放置在釺焊台上,升溫到綁定溫度
3、將靶材和背靶金屬化
4、粘接靶材和背靶
5、降溫和後處理
『陸』 什麼是濺射靶材
磁控濺射鍍膜是一種新型的物理氣相鍍膜方式，就是用電子槍系統把電子發射並聚焦在被鍍的材料上，使其被濺射出來的原子遵循動量轉換原理以較高的動能脫離材料飛向基片淀積成膜。
濺射靶材主要應用於電子及信息產業，如集成電路、信息存儲、液晶顯示屏 、激光存儲器、電子控制器件等，亦可應用於玻璃鍍膜領域，還可以應用於耐磨材料、高溫耐蝕、高檔裝飾用品等行業。
(6)濺射靶材擴展閱讀：
注意事項：
保持真空腔體尤其是濺射系統潔凈是非常重要的。任何由潤滑油和灰塵以及前期鍍膜所形成的殘留物會收集水氣及其他污染物，直接影響真空度獲得和增加成膜失敗的可能性。短路或靶材起弧，成膜表面粗糙及化學雜質含量超標經常是由於不潔凈的濺射室、濺射槍和靶材引起的。
為保持鍍膜的成分特性，濺射氣體(氬氣或氧氣)必須清潔並乾燥，濺鍍腔內裝入基材後便需將空氣抽出，達到工藝所要求的真空度。