溅射靶材:半导体芯片材料王者

从"中国制造2025"的长期规划来看,经济转型升级之路已经非常明确,尤其是半导体产业作为经济质量提升的排头兵,在未来十年应该都处于黄金发展时期.高精尖的半导体技术涉及国家和社会安全,国家对于自主可控的需求愈发强烈。

原材料的价格压力和中美之间愈发紧张的贸易战局势为国内的厂商敲响了警钟,半导体产业已经意识到要实现"自主可控"的目标就必须取得上游原材料和设备的控制权。

为高技术制高点的芯片产业中,溅射靶材是超大规模集成电路制造的必需原材料.它利用离子源产生的离子,在高真空中经过加速聚集,而形成高速度能的离子束流,轰击固体表面,离子和固体表面原子发生动能交换,使固体表面的原子离开固体并沉积在基底表面,被轰击的固体是用溅射法沉积薄膜的原材料,称为溅射靶材.靶材是溅射过程的核心材料。

集成电路中单元器件内部由衬底、绝缘层、介质层、导体层及保护层等组成,其中,介质层、导体层甚至保护层都要用到溅射镀膜工艺,因此溅射靶材是制备集成电路的核心材料之一.集成电路领域的镀膜用靶材主要包括铝靶、钛靶、铜靶、钽靶、钨钛靶等,要求靶材纯度很高,一般在5N(99.999%)以上.

靶材分类溅射靶材种类繁多,依据不同的分类标准,可以有不同的类别.溅射靶材可按形状分类、按化学成份分类以及按应用领域分类。

溅射靶材:体量虽小,核心技术

高纯金属溅射靶材主要应用在晶圆制造和先进封装过程,以芯片制造为例,我们可以看到从一个硅片变成一个芯片需要经历7大生产过程,分别是扩散(ThermalProcess),光刻(Photo-lithography),刻蚀(Etch)、离子注入(IonImplant),薄膜生长(DielectricDeposition)、化学机械抛光(CMP),金属化(Metalization),每个环节需要用到的设备,材料和工艺一一对应.溅射靶材就是被用在"金属化"的过程中,通过薄膜沉积设备使用高能的粒子轰击靶材然后在硅片上形成特定功能的金属层,例如导电层,阻挡层等。