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宁夏东方钽业股份有限公司金属制品分厂厂长杜

发布日期:2019-11-01 10:18 来源:未知 点击:

  物理气相沉积(PVD)是半导体芯片生产过程中最关键的工艺之一,溅射靶材就是用于上述工艺中的一个关键耗材。

  一方面,应半导体芯片制造商对降低成本的要求,晶圆直径已由原来的2英寸增加到目前的12英寸,这使一个晶圆上一次生产的芯片数量大幅增加,进而大幅降低成本;另一方面,伴随技术进步,在130nm、90nm制程中,各厂家主要使用8英寸晶圆,对应8英寸靶材,在65nm、45nm及目前最先进的7nm线宽工艺,集成度大幅提高,各厂家主要使用12英寸晶圆,对应12英寸靶材。这一变化,虽然降低了半导体芯片制造商的成本,但对溅射靶材而言,要求其尺寸增大,其溅射薄膜面积增大,对靶材性能要求也大幅提高。

  特别是,当芯片线nm时,半导体用溅射靶材由原来的Al/Ti系列向Cu/Ta系列发展,这是半导体芯片镀膜技术发展的必由之。钽材料作为制备防止Cu原子向Si扩散的层薄膜材料被引入半导体行业,使得半导体钽靶材成为以CPU为代表的集成电制造过程中一种关键的溅射靶材。

  目前,芯片制造大厂如英特尔、台积电、意法半导体等国际大厂陆续在中国建立工厂。但是,以12英寸为代表的、制备芯片非常关键的半导体用Al、Ti、Cu、Ta、W等金属靶材,国内主要依赖进口,这使我国芯片安全存在重大隐患。目前,我国还没有一个国家或全行业层面的联盟或协会,组织联合国内半导体产业链上的上、下游企业,实施顶层设计,推动我国半导体靶材国产化。

  在产业链上,钽靶材的市场一般分为三段,钽靶坯制造商(负责靶坯制备,包括组织性能控制),钽靶材制造商(负责成品钽靶材制备,包括焊接、成品加工及清洗),芯片制造商(负责钽靶材溅射镀膜)。目前,世界范围内12英寸钽靶材制造商主要有日本Tosoh、美国Honeywell、日本Nikko、H.C.Starck四家,他们均通过专利进行技术,或进行技术保密。国内中色东方作为钽靶坯制造商,12英寸钽靶坯技术研发取得长足进步,但无机会和平台进入市场;宁波江丰电子作为靶材制造商,拥有钽靶材制造能力,并已进入中芯国际等IC制造企业。

  希望国内靶材行业能凝心聚力,建立半导体靶材产业链各关键端的反馈机制,形成技术合力,攻克技术壁垒;对包括钽靶材在内的半导体靶材的国产化,在初始阶段请求国家给予政策资金支持,帮助企业突破成本壁垒,进入市场,进而再做大做强。

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