【半导体溅射靶材部分国产材料达到5纳米级】
溅射靶材,主要应用于IC制造的物理气象沉积PVD工艺,是表面电子薄膜制备的关键材料。由于工艺方法是,利用离子源的离子在真空中加速聚集,形成高速离子束流轰击固体表面,固体表面的原子离开固体并沉积在基底表面形成沉积薄膜,因此被轰击的固体原材料,就称为溅射靶材。溅射靶材广泛用于芯片、面板、太阳能电池制造,分为金属靶、陶瓷靶和合金靶。
我国溅射靶材的龙头江丰电子,在2021年4月公布的年报中公开,其制造的铝、钛、钽、铜等靶材产品,已批量应用于半导体芯片12寸晶圆的90-7nm工艺制程节点。而应用于5nm制程节点的部分产品,已经部分量产,部分进入验证阶段。此外,用于面板生产的高纯钼溅射靶材也已下线测试。
能够达到5-7纳米量产,这是国产化步伐最快的半导体材料之一,是非常令人振奋的好消息。
此外,溅射靶材的另一家龙头有研新材,可以批量生产12寸晶圆所需的铜、钴、镍铂靶材和10余种8寸晶圆靶材。
五一节嘛,还是要报个好消息,大家同乐。
但是,大家都知道兵器迷的脾气,好消息会报,但问题也不瞒着。
芯片制造中,对金属靶材和合金靶材所用的金属纯度的要求极高,通常要求达到 5N5到6N以上,面板要达到5N,太阳能电池分别要达到4N5。问题就出在这里。
我国有色金属资源丰富,产量也不低。但因为金属提纯工艺技术和设备落后,长期以来,溅射靶材和超高纯度金属基材主要被美日垄断,比如霍尼韦尔、日矿金属、东曹、普莱克斯、住友化学、爱发科,海德鲁、三菱材料等。其中日矿金属全球市占约 30%;霍尼韦尔约 20%,东曹20%,普莱克斯10%。 国内靶材企业的超高纯度金属基材基本上都是进口的,价格昂贵。比如超高纯度电解铜,价格可以达到40万人民币/吨。
就这还要烧高香呢——如果对方禁运,我们的靶材企业就会立刻陷入巧妇难为无米之炊的尴尬境地。
为了摆脱这种被动局面,近年来,国内靶材企业也开始自主研发和生产靶材的金属基材,并初步取得了一定的成绩。比如,江丰电子已经可以自主生产6N级铜、5N级铝、5N级钛、4N级钽,;而有研新材可以生产6N级铜,5N级钴和4N钛。新疆众合已经可以生产5N5级铝,但是产量较少,难以满足行业大量需求。
所以,除了铜、铝我们已经有了靶材所需的少量超高纯度金属基材,其他用于高端芯片制造的靶材,其超高纯度金属基材仍然要进口美日的产品,这是一个重大隐患。尤其是未来会更多采用的钽靶及其环件,是技术难度最高、品质保证要求最严的金属靶材,目前却仍然需要从日本进口,更是短板中的短板。
随着半导体国产化的工作进一步深入推进,国家推进靶材国产化的相关政策近十年来至少有9个,在全行业的共同努力下,我国溅射靶材的本地化生产已经取得了重大突破,相信国超高纯度金属基材,也一定会赶上来的。
看到问题,也要看到希望。让大家开心而来,扫兴而去?不能够啊。
祝大家节日愉快!
