半导体芯片行业历经半个世纪,目前仍遵循着“摩尔定律”向前发展。在晶圆制造方面,芯片尺寸不断减小(目前主流28纳米以下),同时晶圆尺寸不断增大以进一步降低成本(目前12英寸是主流)。高纯钛铝靶材主要应用于半导体28nm及以下制程的前端工序且以12英寸晶圆为主,是芯片制造的关键材料。目前作为高端的钛铝靶材长期被美、日国家的靶材制造企业所垄断市场,为了填补国内市场的空白,满足国内芯片厂商先进制程技术的所需的关键原材料,提升我国集成电路产业的高质量发展,实现高纯钛铝自主供给意义重大。
作为集成电路领域相对成熟、性价比颇高的28nm制程,在汽车芯片、显示驱动IC、电源管理芯片、物联网连接IC、Wi-Fi 6和其他网络芯片等都已广泛地应用。以车用芯片为例,近年来,新能源汽车和智能汽车不断普及,汽车芯片应用规模快速提升,但我国汽车芯片自主率不足10%,迫切需要实现自主供应。这其中包括多媒体娱乐系统、智能钥匙、自动泊车系统、发动机和变速箱控制系统、安全气囊、驾驶辅助系统、电动助力转向、电子稳定性系统(ESP)、胎压监测、智能大灯、空调系统等等芯片。据中国汽车芯片产业创新战略联盟数据显示,2019年全球汽车芯片市场规模约为475亿美元,但我国自主品牌车企芯片产业规模不到150亿元,约占全球的4.5%。而我国汽车产业规模占全球市场达30%以上,汽车用芯片进口率超90%,先进传感器、车载网络、三电系统、底盘电控、ADAS(高级驾驶辅助系统)、自动驾驶等关键系统芯片过度依赖进口。
汽车的电动化、智能化、网联化大势所趋,模拟IC必不可少。根据ICInsights,2019年,汽车模拟芯片市场规模97.96亿美元,同比下降1.30%,2020年市场规模达到104.81亿美元,同比增长6.99%,随着电动车渗透率的提升,预计到2024年,汽车模拟芯片市场将达到150.29亿美元。2019-2024年模拟芯片下游应用中,汽车市场复合年增长率最高,可见未来模拟IC中,汽车市场是一个重要的增长点。国内以宁波江丰电子材料股份有限公司为代表的电子薄膜材料靶材制造工厂,已逐渐突破了靶材的产业化关键技术,打破了国外垄断局面(主要生产企业分布日本、美国),可以批量供应各种技术节点制造用钛铝合金靶材,得到国内外主流客户的认证,达到了国际先进水平。2020年针对半导体器件用高纯钛铝合金靶材已实现销售额约为8000万元,预计2021年需求量达20000万元,未来需求量还会不断增加。
目前国内钛铝合金靶材的生产仍处于建立在企业标准阶段,行业内还没有建立相应的国家及行业标准,很大程度上制约了国产钛铝合金靶材的研发、制作及工业化生产。因此,亟需要制定行业的标准,形成钛铝合金靶材产业的统一的规范标准,以促进钛铝合金靶材产品的高质量发展,扩大国产钛铝合金靶材市场占有率。