隨著中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向3nm、2nm先進(jìn)制程發(fā)起沖刺，一種名為“釕靶材”的核心材料正成為產(chǎn)業(yè)鏈攻堅(jiān)的關(guān)鍵。作為替代傳統(tǒng)銅互連的重要材料，它直接決定著芯片的良率與性能。據(jù)行業(yè)研究機(jī)構(gòu)估算，在7nm及以下先進(jìn)制程領(lǐng)域，中國(guó)高純釕靶材進(jìn)口依存度超過(guò)95%（部分分析直指98%），市場(chǎng)格局正經(jīng)歷從技術(shù)攻堅(jiān)到產(chǎn)業(yè)落地的關(guān)鍵躍升。

不同于大眾熟知的硅片、光刻膠，釕靶材低調(diào)卻關(guān)鍵。它是物理氣相沉積（PVD）工藝的核心耗材，通過(guò)高能粒子轟擊靶材表面實(shí)現(xiàn)薄膜沉積。在3nm及以下先進(jìn)制程中，它承擔(dān)著互連布線的關(guān)鍵角色，是替代傳統(tǒng)銅互連、突破納米尺度電阻瓶頸的重要方案。如果說(shuō)光刻膠是芯片的“畫筆”，硅片是芯片的“地基”，那么釕靶材就是先進(jìn)制程的“神經(jīng)脈絡(luò)”。一旦供應(yīng)中斷，國(guó)內(nèi)先進(jìn)晶圓產(chǎn)線將面臨停擺風(fēng)險(xiǎn)。

從超過(guò)95%的極端依賴，到江豐電子3nm靶材的突破，中國(guó)濺射靶材產(chǎn)業(yè)的攻堅(jiān)戰(zhàn)，正進(jìn)入關(guān)鍵階段。

物理極限下的“關(guān)鍵材料”，為什么必須是釕

要理解釕靶材的戰(zhàn)略價(jià)值，必須先回到摩爾定律放緩的物理困境。

過(guò)去三十年，芯片性能的提升主要依靠晶體管尺寸的縮小。然而，當(dāng)制程進(jìn)入7nm以下，傳統(tǒng)的銅（Cu）互連工藝遭遇了物理瓶頸。隨著導(dǎo)線寬度縮減至納米級(jí)別，銅線的電阻率急劇上升，電子在高速流動(dòng)中產(chǎn)生的“電遷移”效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)線斷裂，芯片失效。此外，為了防止銅擴(kuò)散到硅基底中，必須使用一層較厚的阻擋層，如鉭/氮化鉭。這進(jìn)一步擠占了本已有限的布線空間。

此時(shí)，鉑族金屬中的釕（Ru），成為破局的關(guān)鍵選項(xiàng)。

無(wú)需阻擋層。釕具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性，可以直接沉積在介質(zhì)上，無(wú)需額外的阻擋層，從而為芯片內(nèi)部節(jié)省寶貴的布線空間。

優(yōu)異的導(dǎo)電性與抗電遷移能力。在納米尺度下，釕的電阻率表現(xiàn)優(yōu)于銅，且能承受更高的電流密度。高純釕靶材具有高熔點(diǎn)、化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性和導(dǎo)電性能，適用于半導(dǎo)體互連阻擋/種子層、存儲(chǔ)器電極、磁性器件等領(lǐng)域。

工藝兼容性突出。作為種子層或直接互連材料，釕可適配當(dāng)前主流的電鍍工藝。

在英特爾、臺(tái)積電和三星的3nm及2nm技術(shù)路線圖中，釕已被列為接觸孔和局部互連層的核心材料之一。高純度釕靶材的供應(yīng)，直接影響先進(jìn)制程的良率與性能。

超95%依賴背后的多重壁壘

全球高純釕靶材市場(chǎng)高度集中于少數(shù)日美企業(yè)。根據(jù)QYResearch2026年數(shù)據(jù)，2025年全球高純釕靶材市場(chǎng)銷售額約4.42億元人民幣，預(yù)計(jì)2032年將達(dá)到7.51億元人民幣，年復(fù)合增長(zhǎng)率7.9%。日本JX金屬、東曹兩家企業(yè)合計(jì)占據(jù)全球高純釕靶材市場(chǎng)80%以上份額，其中JX金屬全球市占率約60%，主導(dǎo)5N5級(jí)（99.9995%）高純釕靶材供應(yīng)，適配3nm/2nm先進(jìn)制程。美國(guó)霍尼韋爾等企業(yè)占據(jù)剩余高端市場(chǎng)，而國(guó)內(nèi)企業(yè)大多停留在4N級(jí)（99.99%）水平，主要適配28nm及以上成熟制程。

JX金屬的壟斷地位仍在持續(xù)強(qiáng)化。近日，JX金屬宣布將投資約230億日元，用于擴(kuò)增半導(dǎo)體用濺鍍靶材產(chǎn)能，目標(biāo)將產(chǎn)能擴(kuò)增至2023年度的1.6倍，預(yù)計(jì)自2027年度下半年度起陸續(xù)投產(chǎn)。公司2025財(cái)年?duì)I收目標(biāo)已上調(diào)至8200億日元，同比增長(zhǎng)14.7%（數(shù)據(jù)來(lái)自JX金屬公開(kāi)公告）。

這種壟斷格局的形成，源于多重壁壘的疊加，具體體現(xiàn)在以下幾方面。

技術(shù)壁壘方面，釕靶材的制備難度極高，對(duì)純度、微觀組織、制備工藝有著嚴(yán)格要求。先進(jìn)制程所需釕靶材純度需達(dá)到5N5以上，雜質(zhì)控制在0.1ppm以下，晶粒尺寸偏差小于1μm，任何微小瑕疵都可能導(dǎo)致整批晶圓報(bào)廢。核心制備工藝涵蓋真空熔煉、電子束精煉、超精密加工等多個(gè)環(huán)節(jié)。其中，釕的高熔點(diǎn)、易氧化特性，以及靶材與背板的綁定工藝，均需長(zhǎng)期技術(shù)積累。全球高純釕靶材平均售價(jià)約48.6美元/克（據(jù)QYResearch數(shù)據(jù)），成本結(jié)構(gòu)中原材料占比超過(guò)90%。

專利布局上，日本企業(yè)通過(guò)長(zhǎng)期布局，形成了覆蓋釕靶材純化、檢測(cè)、運(yùn)輸全流程的專利網(wǎng)絡(luò)，國(guó)內(nèi)企業(yè)研發(fā)需注意專利風(fēng)險(xiǎn)（據(jù)行業(yè)統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)靶材相關(guān)專利占比不足15%）。

資源約束層面，釕作為鉑族稀有金屬，全球儲(chǔ)量有限、供應(yīng)集中。南非和俄羅斯控制了全球90%以上的鉑族金屬資源，增加了供應(yīng)鏈的不確定性。值得關(guān)注的是，過(guò)去一年釕金屬價(jià)格翻番，漲幅超過(guò)黃金，進(jìn)一步推高了國(guó)內(nèi)企業(yè)的研發(fā)與生產(chǎn)成本。

檢測(cè)環(huán)節(jié)的依賴問(wèn)題同樣突出，釕靶材純度檢測(cè)依賴高精度分析設(shè)備，如電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）、電子背散射衍射（EBSD）等，目前這些設(shè)備仍高度依賴安捷倫、賽默飛世爾等海外供應(yīng)商。國(guó)內(nèi)具備全組分檢測(cè)資質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室數(shù)量有限，形成“測(cè)量權(quán)即話語(yǔ)權(quán)”的外部依賴。不過(guò)國(guó)內(nèi)部分企業(yè)已實(shí)現(xiàn)ICP-MS部分部件國(guó)產(chǎn)化，正在加快追趕步伐。

地緣政治因素進(jìn)一步加劇了風(fēng)險(xiǎn)。2025年10月，日本將110家中國(guó)實(shí)體納入出口管制清單，半導(dǎo)體材料出口審批周期延長(zhǎng)，釕靶材作為先進(jìn)制程核心耗材，是重點(diǎn)管制品類之一。

濺射靶材的整體突圍

在這樣的壟斷困局下，中國(guó)濺射靶材產(chǎn)業(yè)正走出一條“整體突圍、細(xì)分突破”的攻堅(jiān)之路。以江豐電子為代表的國(guó)產(chǎn)企業(yè)，正從成熟制程向先進(jìn)制程攻堅(jiān)，逐步打破日企壟斷。

江豐電子：從“追趕”到“并跑”

寧波江豐電子材料股份有限公司（300666）成立于2005年，專注于超高純金屬濺射靶材、半導(dǎo)體精密零部件的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。經(jīng)過(guò)近20年技術(shù)積累，公司已進(jìn)入臺(tái)積電、SK海力士、中芯國(guó)際、聯(lián)華電子等全球半導(dǎo)體企業(yè)的供應(yīng)鏈體系。

在寧波江豐電子的無(wú)塵車間里，首席工程師老張（化名）指著顯微鏡下的一張晶粒取向圖告訴記者：“以前我們看這張圖是絕望的，晶粒大小不一，像亂石堆；現(xiàn)在，它們像閱兵方陣一樣整齊。這就是我們從4N走到6N的秘密?！?/p>

江豐電子的超高純金屬濺射靶材已通過(guò)臺(tái)積電認(rèn)證，并應(yīng)用于其7nm、5nm乃至3nm技術(shù)節(jié)點(diǎn)的芯片制造。公司量產(chǎn)的6N級(jí)銅靶、5N5級(jí)鈦靶，雜質(zhì)控制達(dá)十億分之一級(jí)別，滿足先進(jìn)制程要求。公司的12英寸Ar靶材通過(guò)臺(tái)積電認(rèn)證，2025年產(chǎn)能已擴(kuò)至150噸。在超高純金屬濺射靶材領(lǐng)域，公司攻克了晶粒晶向調(diào)控技術(shù)、大面積焊接技術(shù)、精密機(jī)械加工技術(shù)及高潔凈清洗封裝技術(shù)。用于先進(jìn)制程的高致密度300mm鎢靶也已實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定批量供貨。

根據(jù)日本富士經(jīng)濟(jì)報(bào)告，江豐電子在全球半導(dǎo)體靶材領(lǐng)域部分核心品類出貨量位居全球前列，出貨金額排名全球第二，全球市場(chǎng)份額約22%。在16nm以下先進(jìn)制程，公司國(guó)內(nèi)市占率達(dá)35%，12英寸晶圓廠靶材市占率73%。鉭靶材的成功，將日本JX金屬全球份額從70%壓至50%。

2025年前三季度，江豐電子實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入32.91億元，同比增長(zhǎng)25.37%；歸母凈利潤(rùn)4.01億元，同比增長(zhǎng)39.72%（數(shù)據(jù)來(lái)自同花順財(cái)報(bào)）。毛利率維持28.93%，鈦靶、鉭靶產(chǎn)能利用率超過(guò)100%。

2026年1月，江豐電子發(fā)布向特定對(duì)象發(fā)行股票募集說(shuō)明書，計(jì)劃募集資金總額不超過(guò)19.48億元，用于多個(gè)項(xiàng)目建設(shè)。其中部分資金用于在韓國(guó)建設(shè)海外生產(chǎn)基地，覆蓋SK海力士、三星等海外客戶；部分資金投向靜電吸盤產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，聚焦半導(dǎo)體關(guān)鍵零部件國(guó)產(chǎn)化。

梯隊(duì)化發(fā)展態(tài)勢(shì)

國(guó)內(nèi)濺射靶材產(chǎn)業(yè)已形成清晰的梯隊(duì)發(fā)展格局。

第一梯隊(duì)以江豐電子為行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)，2024年靶材業(yè)務(wù)營(yíng)收23.33億元，產(chǎn)品通過(guò)臺(tái)積電3nm制程認(rèn)證，成功量產(chǎn)6N銅靶、5N5鋁靶等高端產(chǎn)品。

第二梯隊(duì)包括有研新材、隆華科技、阿石創(chuàng)、歐萊新材等企業(yè)，在成熟制程靶材領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)模化替代。有研新材8-12英寸超高純金屬靶材可滿足7nm以下先進(jìn)制程需求，銅靶、鈷靶通過(guò)中芯國(guó)際等驗(yàn)證，同時(shí)具備4N級(jí)高純釕規(guī)模化生產(chǎn)能力，釕靶材密度達(dá)99.5%，通過(guò)中芯國(guó)際、長(zhǎng)江存儲(chǔ)驗(yàn)證（據(jù)有研新材公開(kāi)披露）。隆華科技電子新材料業(yè)務(wù)2024年?duì)I收6.78億元，同比增長(zhǎng)43.38%。

第三梯隊(duì)以中小廠商為主，聚焦特種靶材，填補(bǔ)中低端市場(chǎng)空白。連云港海州區(qū)濺射靶材項(xiàng)目總投資約3億元，年產(chǎn)能將達(dá)500噸濺射靶材，有助于提升高端靶材國(guó)產(chǎn)化率。此外，貴研鉑業(yè)實(shí)現(xiàn)釕礦提取到高純釕制品全產(chǎn)業(yè)鏈布局，回收率達(dá)92%；中金環(huán)境專注廢靶材回收，據(jù)企業(yè)公開(kāi)報(bào)道，其回收純度達(dá)99.95%，成本較原生釕降低35%，進(jìn)一步豐富了梯隊(duì)化發(fā)展生態(tài)。

從整體國(guó)產(chǎn)化率來(lái)看，2025年中國(guó)濺射靶材國(guó)產(chǎn)化率已提升至20%，其中成熟制程（28nm及以上）鋁/鈦靶國(guó)產(chǎn)化率達(dá)60%-70%。2024年中國(guó)靶材市場(chǎng)規(guī)模突破200億元，其中2024年全球光伏靶材市場(chǎng)達(dá)12億美元，車載光學(xué)靶材需求同比增長(zhǎng)35%，靶材在多領(lǐng)域的應(yīng)用持續(xù)拓展。

盡管國(guó)產(chǎn)企業(yè)已在多個(gè)細(xì)分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破，但在邁向高端化、自主化的過(guò)程中，仍面臨多重現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。

一是技術(shù)壁壘的“最后一公里”仍未突破。目前國(guó)內(nèi)企業(yè)在高純鉭、釕等高端靶材領(lǐng)域仍與日美巨頭存在差距。國(guó)外高端產(chǎn)品純度可達(dá)5N5以上，晶粒均勻性控制在10%以內(nèi)。國(guó)內(nèi)多數(shù)企業(yè)仍停留在4N水平，晶粒均勻性在20%左右。釕靶材平均售價(jià)高達(dá)48.6美元/克，原材料占比超90%，成本壓力較大。

二是認(rèn)證周期漫長(zhǎng)且成本高昂。半導(dǎo)體行業(yè)對(duì)材料的穩(wěn)定性、良率要求較高，一款新產(chǎn)品進(jìn)入頭部晶圓廠供應(yīng)鏈需經(jīng)過(guò)1-2年嚴(yán)格驗(yàn)證，先進(jìn)制程甚至長(zhǎng)達(dá)3年。在此期間，企業(yè)需承擔(dān)較高的送樣、測(cè)試、整改成本，且無(wú)收入回報(bào)。

三是檢測(cè)設(shè)備依賴問(wèn)題依然突出。靶材的純度、晶粒取向、致密度等關(guān)鍵指標(biāo)的檢測(cè)，依賴高精度分析設(shè)備，這些核心儀器目前仍高度依賴海外供應(yīng)商。國(guó)內(nèi)具備全組分檢測(cè)資質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室數(shù)量有限，形成“測(cè)量權(quán)即話語(yǔ)權(quán)”的外部依賴。

四是資源短板較為明顯。釕作為鉑族稀有金屬，全球儲(chǔ)量有限、供應(yīng)集中。中國(guó)本土缺乏鉑族礦產(chǎn)資源，高純釕粉仍需大量進(jìn)口。如何在資源受限的情況下保障供應(yīng)鏈安全，是另一個(gè)維度的挑戰(zhàn)。

五是專利網(wǎng)絡(luò)密集形成制約。日美巨頭在釕的晶體結(jié)構(gòu)控制、焊接工藝等方面布局了密集的專利網(wǎng)絡(luò)，中國(guó)企業(yè)需注意規(guī)避侵權(quán)風(fēng)險(xiǎn)。

此外，靶材利用率低（通常<40%）導(dǎo)致材料浪費(fèi)，回收體系尚不完善。隨著制程向2nm演進(jìn)，GAA（環(huán)繞柵極）架構(gòu)對(duì)互連材料提出了新要求，鈷（Co）、鉬（Mo）等新材料也可能成為競(jìng)爭(zhēng)方向。

破局之道，從替代補(bǔ)短板到自主立高地

要實(shí)現(xiàn)濺射靶材國(guó)產(chǎn)化率的持續(xù)提升，需從以下方向發(fā)力。

極致純度突破方面，聚焦6N級(jí)超高純金屬提純技術(shù)，攻關(guān)電子束熔煉、區(qū)域精煉等核心工藝。梯度功能靶材（如Ta/TaN多層）可優(yōu)化薄膜應(yīng)力與附著力；電子束熔煉結(jié)合熱等靜壓（HIP）將提升大尺寸靶材一致性。江豐電子已掌握6N級(jí)超高純金屬提純核心技術(shù)，是全球少數(shù)能生產(chǎn)6N級(jí)銅靶、5N級(jí)鉭靶的企業(yè)之一。

檢測(cè)設(shè)備國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程需加快，同步推進(jìn)高精度質(zhì)譜儀、色譜儀等檢測(cè)設(shè)備的自主研發(fā)，逐步降低“測(cè)量權(quán)即話語(yǔ)權(quán)”的外部依賴。

全品類強(qiáng)基刻不容緩，目前國(guó)產(chǎn)靶材主要集中在鋁、鈦、銅等相對(duì)成熟品類，在高純鉭、釕、鈷等先進(jìn)制程關(guān)鍵品類上依賴度仍高。需加快全品類布局，避免“單腿走路”。預(yù)計(jì)到2027年，成熟制程所需濺射靶材國(guó)產(chǎn)化率有望提升至40%以上。據(jù)行業(yè)預(yù)測(cè)，2023年全球半導(dǎo)體靶材市場(chǎng)規(guī)模19.51億美元，2030年預(yù)計(jì)達(dá)32.58億美元，中國(guó)市場(chǎng)增速高于全球。

產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同需持續(xù)深化，推動(dòng)上游高純金屬提純、中游靶材制造、下游晶圓廠協(xié)同驗(yàn)證，縮短認(rèn)證周期。江豐電子采用垂直整合模式，打通從高純金屬提純到靶材加工、零部件制造的全鏈條布局，原材料自給率不斷提升。

資源安全保障需多措并舉，針對(duì)釕等鉑族金屬資源，需建立國(guó)家戰(zhàn)略儲(chǔ)備，拓展多元化氣源渠道，降低單一依賴風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，建立廢靶材回收體系，推動(dòng)“城市礦山”開(kāi)發(fā)。廢靶材中稀有金屬（如銦、鉭）的高效提純技術(shù)有助于降低原材料依賴，中金環(huán)境等企業(yè)已在該領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破。

市場(chǎng)替代加速需完善保障，完善首批次應(yīng)用保險(xiǎn)補(bǔ)償機(jī)制，降低晶圓廠試錯(cuò)成本。2025年下半年以來(lái)，電子靶材企業(yè)普遍啟動(dòng)提價(jià)，常規(guī)靶材價(jià)格漲幅達(dá)20%，特殊小金屬類靶材漲幅達(dá)60%-70%，國(guó)產(chǎn)替代迎來(lái)窗口期。

人才培養(yǎng)與專利布局需同步推進(jìn)，推動(dòng)高校設(shè)立電子靶材相關(guān)交叉學(xué)科，培養(yǎng)“化工+半導(dǎo)體”復(fù)合型人才，同時(shí)加快自主專利布局。江豐電子截至2025年6月累計(jì)擁有953項(xiàng)授權(quán)專利，形成了較為完整的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)體系。

濺射靶材的故事，是中國(guó)半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)的一個(gè)縮影。

靶材不僅是物理層面的“互連材料”，更是先進(jìn)制程的“戰(zhàn)略基石”。只有當(dāng)國(guó)產(chǎn)高端靶材不再被視為“備胎”，而是成為晶圓廠的“優(yōu)選”時(shí)，中國(guó)芯的自主可控才算真正實(shí)現(xiàn)。