纯(chun)金(jin)属溅(jian)射靶(ba)材是集成(cheng)电路用(yong)关(guan)键(jian)基(ji)础(chu)材料,对(dui)实(shi)现(xian)集(ji)成(cheng)电路用(yong)靶材(cai)的全(quan)面(mian)自主(zhu)可控,推动集(ji)成(cheng)电(dian)路产业(ye)高(gao)质(zhi)量发展(zhan)具有(you)基础性价(jia)值(zhi)。在我国(guo),集成(cheng)电(dian)路(lu)用(yong)高(gao)纯金(jin)属(shu)溅射(she)靶(ba)材(cai)行业起步(bu)较(jiao)晚(wan)、基(ji)础(chu)薄(bao)弱(ruo),近(jin)年来(lai)受益(yi)于(yu)国家(jia)支持及(ji)自身(shen)成(cheng)长,突破关键(jian)制(zhi)备(bei)技术并形成高纯(chun)金属(shu)原料和(he)溅(jian)射靶材研(yan)发(fa)制(zhi)造体系(xi),在(zai)产(chan)品(pin)性(xing)能方(fang)面(mian)逐(zhu)步缩(suo)小(xiao)与(yu)世(shi)界(jie)水(shui)平的差(cha)距(ju),但在电子(zi)信(xin)息(xi)领域(yu)的高(gao)纯金(jin)属新(xin)材料(liao)开发(fa)方面仍滞(zhi)后于(yu)下游(you)产(chan)业的发(fa)展(zhan)需(xu)求(qiu),有(you)关材(cai)料(liao)亟(ji)待(dai)突破并实(shi)现自(zi)主可(ke)控(kong)。
中(zhong)国(guo)工(gong)程(cheng)院(yuan)院刊(kan)《中国(guo)工程(cheng)科(ke)学(xue)》2023年年(nian)第1期(qi)刊(kan)发(fa)有研亿金新(xin)材料(liao)有限公司何金(jin)江正高级(ji)工程(cheng)师研究(jiu)团队(dui)的《集成(cheng)电(dian)路用(yong)高纯(chun)金(jin)属(shu)溅(jian)射靶(ba)材(cai)发展研究(jiu)》一文(wen)。文章(zhang)分析了集成(cheng)电路用高纯金(jin)属(shu)溅射靶(ba)材的应(ying)用(yong)需求(qiu),梳理(li)了(le)相应(ying)高纯(chun)金(jin)属溅射靶材(cai)的(de)研制(zhi)现状(zhuang),涵盖(gai)高(gao)纯(chun)铝(lv)及铝合(he)金(jin)、高纯铜及铜(tong)合金、高(gao)纯钛(tai)、高(gao)纯钽、高纯钴(gu)和镍铂、高纯钨(wu)及钨(wu)合(he)金(jin)等(deng)细(xi)分(fen)类(lei)别(bie)。在(zai)凝练(lian)我国高(gao)端靶材(cai)制(zhi)备关键技术及工程(cheng)化方面存在问题(ti)的(de)基础(chu)上,着(zhe)眼领域2030年(nian)发(fa)展(zhan)目标(biao),提出(chu)了(le)集(ji)成电(dian)路(lu)用高纯金(jin)属(shu)溅射(she)靶材产业(ye)的(de)重(zhong)点(dian)发(fa)展(zhan)方向:提升材(cai)料制备(bei)技(ji)术(shu)水平(ping),攻(gong)克高(gao)性能靶(ba)材制(zhi)备(bei)关键(jian)技术,把(ba)握(wo)前沿需求开(kai)发高(gao)端(duan)新材(cai)料(liao),提(ti)升材料(liao)分(fen)析(xi)检测(ce)和(he)应(ying)用(yong)评(ping)价能(neng)力(li)。文(wen)章(zhang)建议,开展“产(chan)学(xue)研(yan)用”体(ti)系建设(she),解(jie)决关键(jian)设(she)备(bei)国(guo)产(chan)化(hua)问题(ti),加强人才(cai)队(dui)伍(wu)建(jian)设力(li)度,掌握(wo)自主(zhu)知(zhi)识(shi)产权体系,拓展国(guo)际合作交流,以(yi)此(ci)提(ti)升高纯(chun)金(jin)属溅(jian)射(she)靶材(cai)的(de)发(fa)展质量和水(shui)平(ping)。

一、前言
集成电(dian)路(lu)产(chan)业(ye)是(shi)信息(xi)技术(shu)领(ling)域的(de)核心产(chan)业(ye),是(shi)事(shi)关(guan)经(jing)济(ji)社(she)会发展和国(guo)家安全(quan)的(de)战(zhan)略(lve)性、基础(chu)性(xing)、先导(dao)性(xing)产(chan)业(ye)。随着第(di)五(wu)代(dai)移动通(tong)信、物联(lian)网、人工(gong)智(zhi)能(neng)等(deng)信(xin)息技(ji)术的(de)迅速发(fa)展(zhan),集成电(dian)路(lu)的(de)重要性(xing)更(geng)加(jia)凸显,相(xiang)关(guan)产业(ye)持(chi)续(xu)高增长(zhang)。材(cai)料(liao)是(shi)集(ji)成电路(lu)产(chan)业(ye)链的上游(you)环节,对集(ji)成(cheng)电路(lu)制造业(ye)发展(zhan)与创(chuang)新(xin)起着至关(guan)重要的支(zhi)撑作(zuo)用;一代技(ji)术依赖一(yi)代工(gong)艺,一代工(gong)艺依赖一(yi)代(dai)材料。在后摩(mo)尔(er)时(shi)代(dai),无论(lun)是(shi)延(yan)续摩尔(er)定(ding)律,还(hai)是扩(kuo)展(zhan)摩尔定(ding)律(lv),集成电(dian)路性(xing)能(neng)提(ti)升主要(yao)依赖新材(cai)料(liao)、新工艺(yi)、新器件(jian)、新(xin)集(ji)成技术。为了(le)制(zhi)造(zao)具有更高运转(zhuan)速(su)度(du)、增强(qiang)性(xing)能特(te)征(zheng)、更低功耗(hao)的新(xin)器件,需(xu)要(yao)开发(fa)高(gao)性(xing)能新(xin)材料(liao)。
高纯(chun)金(jin)属(shu)溅射(she)靶(ba)材(cai)是集成(cheng)电(dian)路金(jin)属化(hua)工艺中采用(yong)物理气相(xiang)沉(chen)积(ji)方(fang)法制备(bei)薄膜的(de)关键材料(liao)。早期的(de)集成(cheng)电(dian)路主(zhu)要(yao)使用铝及(ji)铝合金、钛及部(bu)分(fen)贵金(jin)属等(deng)作(zuo)为(wei)靶材(cai);随着集(ji)成电路先进(jin)逻(luo)辑、先进存储、先(xian)进封装以(yi)及其他新器(qi)件技(ji)术(shu)的(de)发展,使(shi)用靶材(cai)拓(tuo)展至铜、钽(tan)、钴(gu)、镍、钨、钼(mu)、钒(fan)、金、银、铂(bo)、钌、钪、镧(lan)等有色金属(shu)及合(he)金材料(liao)。与(yu)平面(mian)显示(shi)、太阳(yang)能(neng)(7.080, 0.08, 1.14%)等领域(yu)相比(bi),集成(cheng)电路(lu)对(dui)靶(ba)材(cai)的技术要(yao)求(qiu)最(zui)高,集(ji)成(cheng)电(dian)路用(yong)靶(ba)材的(de)制备(bei)技(ji)术(shu)突(tu)破(po)难(nan)度最大。为(wei)了(le)提升靶(ba)材的综合(he)性(xing)能(neng),在(zai)高(gao)纯金属(shu)冶金(jin)提纯、熔铸成(cheng)型、粉(fen)末烧结、微观(guan)组(zu)织调控(kong)、异质(zhi)焊(han)接(jie),靶材(cai)结构优化设(she)计、分(fen)析(xi)检测(ce)、应(ying)用(yong)评价等(deng)方(fang)面(mian)开展了(le)系统研(yan)发(fa)。随(sui)着(zhe)集成(cheng)电(dian)路7 nm及以下(xia)先(xian)进(jin)逻(luo)辑(ji)器件、新型存储(chu)器件(jian)、三维集(ji)成(cheng)等(deng)先进(jin)器(qi)件及技术的创(chuang)新突(tu)破(po),靶材(cai)技术(shu)性(xing)能(neng)提(ti)升方面(mian)的需(xu)求更(geng)显迫切(qie),同时(shi)下游(you)应用(yong)验证的难度(du)进一步增(zeng)大(da)。
客观(guan)来(lai)看,目前(qian)全球集(ji)成(cheng)电(dian)路(lu)用(yong)高纯金属(shu)溅射靶材市场由(you)美(mei)国、日(ri)本(ben)企业占据(ju)主(zhu)导地(di)位(wei);虽然(ran)我(wo)国(guo)有色金(jin)属行(xing)业(ye)具有(you)规(gui)模(mo)优(you)势(shi),但(dan)在电子(zi)信(xin)息领(ling)域(yu)的高纯(chun)金属(shu)新(xin)材料(liao)开发方面滞后(hou)于下游产(chan)业的(de)发(fa)展需求(qiu),有(you)关材(cai)料(liao)亟待突破(po)并(bing)实(shi)现自主可控。当前,国(guo)家级(ji)发展规(gui)划(hua)已(yi)将(jiang)高纯金(jin)属(shu)和(he)溅(jian)射靶材列(lie)为(wei)新一代信(xin)息(xi)技术产业(ye)发(fa)展(zhan)的(de)重(zhong)要材(cai)料类(lei)型(xing)。在此(ci)背(bei)景下,本文(wen)针(zhen)对集(ji)成电(dian)路用高(gao)纯(chun)金属溅(jian)射靶(ba)材,分(fen)析(xi)需(xu)求(qiu)、梳理(li)现(xian)状(zhuang)、剖析(xi)问(wen)题(ti),进而明(ming)确重点方向、提出(chu)保障建(jian)议,以(yi)为高(gao)纯(chun)金属溅(jian)射(she)靶(ba)材(cai)的科(ke)技(ji)进步、行业升级(ji)以及相(xiang)应材(cai)料(liao)基础研究(jiu)提(ti)供参(can)考。
二(er)、集成(cheng)电(dian)路用高纯金属(shu)溅(jian)射(she)靶(ba)材应(ying)用(yong)需求分(fen)析
(一)材料功(gong)能需(xu)求
高(gao)纯(chun)金(jin)属(shu)溅(jian)射(she)靶(ba)材(cai)在(zai)集(ji)成电路前道晶圆(yuan)制(zhi)造、后(hou)道封装的金属(shu)化工(gong)艺(yi)中(zhong)有(you)着(zhe)广(guang)泛应用,主要(yao)用于(yu)制作(zuo)互(hu)连(lian)线、阻(zu)挡(dang)层、通孔、接触层、金属栅(zha)以及(ji)润湿层(ceng)、黏结(jie)层、抗氧(yang)化层(ceng)等薄(bao)膜(mo)。
在晶圆(yuan)制(zhi)造中,对于逻(luo)辑器件(jian),互连、接触(chu)、栅(zha)极等所(suo)需关键(jian)薄膜材(cai)料(liao),随(sui)着技(ji)术节(jie)点(dian)的(de)缩(suo)小(xiao)而在不断(duan)演变。
① 早(zao)期的铝互(hu)连(lian)工艺(yi),铝(lv)及(ji)铝(lv)合(he)金用作互连(lian)线材料(liao),钛(tai)用作(zuo)对(dui)应的阻挡(dang)层(ceng)材料;在(zai)90 nm节点后,铜互连工艺成为(wei)主流,铜及铜(tong)合金用作互(hu)连(lian)线(xian)材料,钽(tan)用作对应(ying)的阻挡层材(cai)料;对于7 nm及以下(xia)节点(dian),晶体管(guan)结(jie)构的变(bian)革(ge)使得钴(gu)、钌、钼(mu)、钨(wu)等(deng)金(jin)属(shu)及(ji)合金(jin)等(deng)成(cheng)为(wei)更具潜力的互(hu)连(lian)线或阻挡(dang)层材(cai)料。
② 关于(yu)晶体(ti)管(guan)源、漏(lou)和栅极(ji)与(yu)金属连(lian)线之(zhi)间(jian)的接(jie)触(chu)层(ceng)材(cai)料,随(sui)着技术节(jie)点(dian)的缩(suo)小也从早期钛、钴的(de)硅(gui)化(hua)物(wu)逐(zhu)渐发(fa)展为以镍(nie)(掺(can)铂)为主的硅(gui)化物。
③ 在晶(jing)体(ti)管(guan)缩(suo)小(xiao)的过程中(zhong),自(zi)45nm节(jie)点引入高介(jie)电金(jin)属栅极后(hou),采(cai)用(yong)钛(tai)、钽等(deng)金(jin)属(shu)及氮化物材料(liao)取(qu)代多(duo)晶(jing)硅制(zhi)作金属栅极(ji),获(huo)得了(le)合(he)适的有(you)效(xiao)功函(han)数和(he)高(gao)的热(re)稳(wen)定(ding)性。
存储器件包(bao)括(kuo)动(dong)态随机存取(qu)内存(cun)、闪(shan)存(cun)等主流存储(chu)芯片(pian),磁(ci)性(xing)随机存(cun)储(chu)器(qi)、相变随机(ji)存(cun)储(chu)器等(deng)新(xin)型存(cun)储芯片;除(chu)了(le)技(ji)术(shu)节点缩(suo)小(xiao)带(dai)来的互连(lian)、接触(chu)等(deng)材(cai)料演(yan)变(bian)外,在存储功(gong)能方(fang)面(mian)对材料(liao)提出了(le)新的(de)更高(gao)要求,因而(er)钨及(ji)钨合金、镧、钴(gu)铁硼(peng)、锗锑碲等金属(shu)及合金(jin)材料在(zai)栅(zha)极(ji)层、磁性层(ceng)、相变层(ceng)等功(gong)能薄膜(mo)构建方面(mian)将发挥重(zhong)要作用。
对于后(hou)道(dao)封(feng)装,随着集成(cheng)电路先(xian)进(jin)封装技(ji)术的发(fa)展,在凸点下金(jin)属层、重布线(xian)层(ceng)、硅通孔等工(gong)艺(yi)中(zhong),铝(lv)、钛(tai)、铜(tong)、钽(tan)、钨(wu)钛、金(jin)、银、镍(nie)钒(fan)等(deng)材料(liao)广(guang)泛(fan)用于薄(bao)膜(mo)制备(bei),实(shi)现(xian)芯(xin)片(pian)与(yu)芯片(pian)、芯(xin)片与基(ji)板之间的高密度(du)可靠(kao)互(hu)连(lian)。
高纯金(jin)属(shu)是(shi)制(zhi)备靶(ba)材的(de)原(yuan)材料,化学纯(chun)度(du)是影(ying)响(xiang)薄(bao)膜(mo)材料性能(neng)的关(guan)键(jian)因(yin)素(su)之(zhi)一。集(ji)成(cheng)电路用高(gao)纯(chun)金(jin)属(shu)靶(ba)材纯(chun)度通(tong)常在(zai)4N5以上,对碱金属、碱土金(jin)属、放(fang)射(she)性(xing)金属元(yuan)素、气体杂(za)质(zhi)等都有严(yan)格控(kong)制(zhi)要求(qiu)。随(sui)着技术节(jie)点(dian)的(de)缩小(xiao),金属靶材的(de)纯度对(dui)薄(bao)膜材料(liao)性(xing)能(neng)及品质(zhi)的(de)影响(xiang)突显,如(ru)14 nm用铜(tong)靶(ba)材纯(chun)度(du)要(yao)求超(chao)过6N5。高纯(chun)金(jin)属材料(liao)提纯制(zhi)备(bei)技(ji)术(shu)主要分为物(wu)理提(ti)纯(chun)法、化(hua)学(xue)提纯(chun)法,通(tong)常采(cai)用多(duo)种(zhong)物理(li)、化(hua)学(xue)方法(fa)联(lian)合(he)提(ti)纯(chun)来(lai)制备(bei)集成电(dian)路用(yong)高纯材(cai)料。
集(ji)成电(dian)路(lu)用(yong)高(gao)纯(chun)金(jin)属(shu)溅(jian)射(she)靶(ba)材(cai)在(zai)密度(du)、晶(jing)粒(li)尺(chi)寸(cun)、织构(gou)、焊(han)接结合(he)率、尺寸(cun)精(jing)度(du)、表面质(zhi)量等方面有一整(zheng)套(tao)严(yan)格的标(biao)准。集(ji)成电(dian)路(lu)工艺(yi)越(yue)先进(jin),对(dui)金属靶材(cai)品质的(de)要求(qiu)也(ye)越高。随着晶圆尺寸(cun)的(de)增(zeng)加(jia),金属(shu)靶材尺(chi)寸随之增(zeng)大,材料的组(zu)织(zhi)均(jun)匀(yun)性控(kong)制、高精度(du)成型(xing)加(jia)工等技(ji)术难度(du)也在提升(sheng)。为了(le)进(jin)一(yi)步提(ti)高(gao)金(jin)属靶材(cai)的(de)使(shi)用(yong)性能(neng),还需对靶材外型(xing)结构(gou)进行优(you)化设(she)计(ji)。因(yin)此,从(cong)微(wei)观品质、宏(hong)观(guan)规(gui)格(ge)来(lai)看,高(gao)纯(chun)金属(shu)溅射(she)靶材面(mian)临(lin)着越来(lai)越(yue)高的技(ji)术要(yao)求(qiu)。
(二(er))产业(ye)发展(zhan)需(xu)求
“核心(xin)电子器件(jian)、高端(duan)通(tong)用(yong)芯片(pian)及(ji)基(ji)础软(ruan)件产(chan)品(pin)”“极(ji)大规模集(ji)成(cheng)电路制(zhi)造装(zhuang)备及(ji)成(cheng)套(tao)工(gong)艺(yi)”国家科技(ji)重大(da)专(zhuan)项的实(shi)施,确(que)立了集(ji)成(cheng)电(dian)路产(chan)业(ye)的技(ji)术(shu)基(ji)础,在关(guan)键(jian)装备、材(cai)料(liao)产(chan)业方(fang)面实现了(le)重要(yao)突(tu)破。2014年(nian)设立了国(guo)家(jia)集成电(dian)路产(chan)业(ye)投(tou)资基(ji)金,保(bao)持了对(dui)集(ji)成(cheng)电(dian)路(lu)产(chan)业(ye)的(de)扶持力(li)度。我国集成电(dian)路(lu)市场(chang)规模达(da)到10 458亿(yi)元(2021年),年(nian)均复(fu)合增(zeng)长(zhang)率(lv)为(wei)19.3%。2021年,我(wo)国(guo)集(ji)成(cheng)电路产(chan)量(liang)为3594亿块(同(tong)比增(zeng)长33.3%),进(jin)口(kou)量为(wei)6355亿块(kuai)(同比增长(zhang)16.9%)。我(wo)国集成(cheng)电(dian)路产业发展较快,但因制(zhi)造技(ji)术滞后于(yu)国际(ji)先进(jin)水(shui)平(ping),高(gao)端(duan)芯片、重大装备(bei)、关(guan)键材(cai)料的(de)进口依存(cun)度(du)居(ju)高不(bu)下,亟待自(zi)主(zhu)创新(xin)发展(zhan)。
集(ji)成(cheng)电路市(shi)场的(de)旺盛需求、产业自(zi)主(zhu)可控发(fa)展需(xu)求等(deng),推动(dong)了(le)高纯金(jin)属(shu)溅(jian)射靶(ba)材(cai)行(xing)业发(fa)展,相应市(shi)场规(gui)模从8.4亿(yi)元(yuan)(2015年(nian))增(zeng)长(zhang)到18.2亿(yi)元(2022年(nian))。在(zai)数字经(jing)济驱动(dong)下(xia),半(ban)导(dao)体行(xing)业(ye)的(de)长(zhang)期高景(jing)气度(du),国产(chan)化(hua)替(ti)代(dai)进程加速,使(shi)得(de)集成电路产(chan)业(ye)对各种高纯金(jin)属(shu)材(cai)料(liao)及溅(jian)射靶(ba)材的(de)需求量(liang)将(jiang)持(chi)续(xu)增(zeng)长(zhang),从(cong)而为(wei)高端(duan)有(you)色(se)金(jin)属材(cai)料(liao)行业(ye)发(fa)展(zhan)提(ti)供(gong)宝(bao)贵机遇(yu)和广阔(kuo)空(kong)间(jian)。
三(san)、集成(cheng)电路用(yong)高纯(chun)金(jin)属溅(jian)射(she)靶材的(de)发展现状(zhuang)
(一(yi))集(ji)成(cheng)电(dian)路用(yong)高(gao)纯(chun)金属溅射靶材行业(ye)的(de)整体(ti)情况
1. 国(guo)际情(qing)况
工业发(fa)达国(guo)家(jia)在集成电(dian)路(lu)用(yong)高纯(chun)金(jin)属(shu)溅射靶(ba)材方(fang)向的(de)开发与(yu)应用(yong),时(shi)间久、基(ji)础(chu)好、系统(tong)性(xing)强、积累(lei)深厚,相关的产(chan)业(ye)技(ji)术水(shui)平(ping)很(hen)高。尤其(qi)是(shi)美国、日(ri)本(ben),较(jiao)早(zao)开展(zhan)高纯(chun)金(jin)属(shu)溅(jian)射(she)靶材的研发(fa)工作(zuo),积(ji)极(ji)布局核(he)心(xin)专(zhuan)利,具有完备(bei)的(de)技(ji)术(shu)垂(chui)直整合能力(li)(从金属材料(liao)的高纯化(hua)制(zhi)备(bei)到靶材(cai)制(zhi)造生(sheng)产),在高(gao)端(duan)靶(ba)材市(shi)场(chang)占据优势地(di)位(wei)。
日(ri)本在(zai)半(ban)导(dao)体(ti)材(cai)料方向(xiang)全球领先,从事(shi)高(gao)纯金(jin)属研(yan)制的(de)企业(ye)有(you)日立金(jin)属株(zhu)式会(hui)社(she)、住(zhu)友(you)化学株式(shi)会社(she)、三菱综(zong)合材料株式会(hui)社(she)、日(ri)矿(kuang)金(jin)属株式(shi)会(hui)社等,可(ke)工(gong)业(ye)化生(sheng)产(chan)铝、钛(tai)、铜(tong)、镍、钴(gu)、钽(tan)、钨等高(gao)纯产品(pin)(最(zui)高(gao)纯度在(zai)6N以(yi)上)。美(mei)国(guo)作为(wei)半(ban)导体大(da)国(guo),大量(liang)生产和消(xiao)耗(hao)高纯金(jin)属材料(liao),如(ru)霍(huo)尼韦尔国(guo)际(ji)公司可提供除(chu)铝(lv)之(zhi)外(wai)的集(ji)成电路(lu)用高纯(chun)金(jin)属(shu)材(cai)料。海德鲁(lu)公司(si)(挪(nuo)威)、普(pu)莱克斯(si)有(you)限(xian)公司(si)(法国(guo))在(zai)高纯(chun)铝市场(chang)具有优(you)势(shi),世(shi)泰科(ke)公司(德国(guo))、攀时公司(奥地利)在高(gao)纯(chun)钨(wu)、钼(mu)、钽等(deng)难(nan)熔金属市场具有优(you)势(shi),优(you)美科公(gong)司(si)(比利时(shi))在高(gao)纯稀(xi)贵金属(shu)生(sheng)产与(yu)回(hui)收方面具有优(you)势(shi)。集(ji)成电路用高端溅射靶(ba)材的(de)主要研制和生产(chan)企(qi)业(ye)有(you)日(ri)矿(kuang)金属(shu)株(zhu)式会社、霍(huo)尼韦尔(er)国际公(gong)司、普莱(lai)克(ke)斯(si)有限公(gong)司等。例如(ru),日(ri)矿金(jin)属株(zhu)式会(hui)社(she)作为(wei)世界(jie)最(zui)大(da)的集(ji)成电(dian)路(lu)靶(ba)材(cai)供(gong)应商,在(zai)铜、钽(tan)、钴、镍铂(bo)、钨(wu)等高(gao)纯靶材(cai)方向(xiang)占(zhan)据着(zhe)较高(gao)的市(shi)场份额(e),与集(ji)成电(dian)路(lu)制(zhi)造(zao)企(qi)业(ye)合(he)作广(guang)泛(fan)。
2. 国(guo)内情(qing)况(kuang)
在我国(guo),集成(cheng)电路用高(gao)纯金(jin)属(shu)溅(jian)射靶(ba)材行(xing)业(ye)起步(bu)较晚(wan)、基(ji)础薄(bao)弱,近年来受(shou)益(yi)于国(guo)家支(zhi)持(chi)及自(zi)身成(cheng)长(zhang),突(tu)破(po)关键(jian)制备技术(shu)并(bing)形成(cheng)高(gao)纯金(jin)属(shu)原料和(he)溅射(she)靶(ba)材研发制造(zao)体系(xi),在(zai)产(chan)品(pin)性(xing)能方(fang)面(mian)逐步缩小(xiao)与(yu)世(shi)界(jie)水(shui)平(ping)的(de)差(cha)距。
在(zai)高(gao)纯(chun)金属(shu)方面,国内(nei)企业(ye)围绕集成电(dian)路(lu)用靶(ba)材(cai)需(xu)求(qiu),共(gong)同(tong)推(tui)动高(gao)纯金属(shu)材料行(xing)业(ye)发展;代表性(xing)的企(qi)业有(you)新(xin)疆众和(8.780, 0.12, 1.39%)股(gu)份(fen)有(you)限(xian)公司、有研(yan)亿(yi)金新材料有限(xian)公司、宁(ning)夏东方钽(tan)业(ye)(13.070, 0.13, 1.00%)股份有(you)限公司、金(jin)川(chuan)集(ji)团股份有限(xian)公司(si)、宁(ning)波创(chuang)润新(xin)材料有限(xian)公司(si)、厦(sha)门钨(wu)业(21.020, 0.12, 0.57%)股(gu)份有限公(gong)司等(deng)。整(zheng)体(ti)来看,国内企业掌(zhang)握(wo)了(le)多(duo)种(zhong)高(gao)纯(chun)金属制备技术(shu)并(bing)实(shi)现(xian)产(chan)业化:严(yan)格(ge)控制有(you)害(hai)杂(za)质(zhi)元素(su)含(han)量(liang),实(shi)现金(jin)属(shu)纯度从工业级向电子级提升;完成高(gao)纯(chun)铝(lv)、铜(tong)、钛(tai)、钽(tan)、镍(nie)、钴(gu)、贵(gui)金属(shu)等材料的国产化(铝纯度>5N5,铜纯(chun)度(du)>6N,钽纯(chun)度(du)>4N5,钛、镍(nie)、钴(gu)、金、银、铂、钨(wu)等(deng)金属纯度>5N),制(zhi)备(bei)了大(da)尺寸、低(di)缺陷、高纯度(du)的金(jin)属坯料用于(yu)溅(jian)射(she)靶材生(sheng)产。
在(zai)溅(jian)射靶材方(fang)面,国内(nei)企业以(yi)有(you)研亿(yi)金(jin)新材料(liao)有(you)限公(gong)司、宁(ning)波江(jiang)丰电子(zi)(85.680, -1.59, -1.82%)材(cai)料股(gu)份有(you)限(xian)公(gong)司为代表(biao),已在(zai)国际市场占有(you)一席之地(di)。针对(dui)不(bu)同种类(lei)高(gao)纯(chun)金属的加(jia)工特性,相关(guan)企业(ye)制(zhi)定(ding)了专(zhuan)有(you)的微观组(zu)织控制策(ce)略并(bing)不(bu)断优(you)化(hua)工(gong)艺,突破(po)了(le)晶(jing)粒细化(hua)与取向可(ke)控、高(gao)质量焊接、精(jing)密(mi)加(jia)工(gong)与检(jian)测(ce)等关(guan)键(jian)制备技术;联(lian)合产(chan)业(ye)链的上(shang)下(xia)游企(qi)业,在涵盖(gai)靶(ba)材(cai)设(she)计(ji)及制(zhi)备(bei)、薄(bao)膜性能测(ce)试(shi)评(ping)价在(zai)内的(de)全(quan)技术链条上开(kai)展合(he)作(zuo),驱(qu)动(dong)技(ji)术迭代(dai)创(chuang)新。目前(qian),高(gao)纯铝(lv)及铝(lv)合(he)金(jin)、钛、铜(tong)及铜(tong)合(he)金、钴(gu)、镍铂及贵金属(shu)等靶(ba)材(cai)技术(shu)取(qu)得突破(po),产品(pin)性能(neng)达到(dao)国(guo)外(wai)同(tong)类水平,通(tong)过(guo)了(le)国(guo)内外(wai)集(ji)成电(dian)路企业验证(zheng),实(shi)现批(pi)量(liang)生产(chan)和稳(wen)定供(gong)应(ying)。
(二(er))集(ji)成(cheng)电路(lu)用高纯金(jin)属(shu)溅射靶(ba)材的细(xi)分方(fang)向研制情况
1. 高(gao)纯铝(lv)及铝(lv)合(he)金(jin)靶材
铝(lv)具(ju)有(you)易(yi)于(yu)沉(chen)积(ji)、刻蚀(shi)性(xing)能与(yu)加(jia)工性(xing)能好、电(dian)导率(lv)高、导(dao)热性(xing)能好、与衬底之间(jian)的附(fu)着性(xing)及结合性能好、成本(ben)低廉等(deng)特点(dian),在90 nm技(ji)术节(jie)点以上是(shi)主(zhu)要(yao)的互连(lian)线(xian)材(cai)料(liao),在先进封(feng)装方面(mian)也有(you)广(guang)泛应用(yong)。纯铝(lv)用作互连金(jin)属(shu)材料(liao)会产(chan)生“铝穿(chuan)刺(ci)”“电迁(qian)移(yi)”问题,可(ke)添加铜、硅以(yi)有效抑(yi)制铝(lv)单晶颗粒移(yi)动,从而改善铝金(jin)属(shu)互连(lian)线导致的半导体结(jie)构漏(lou)电现(xian)象,同(tong)时(shi)有(you)效(xiao)控制铝金(jin)属(shu)互连线之(zhi)间(jian)的接(jie)触电阻(zu)。
在(zai)铝靶(ba)材(cai)方面(mian),国内(nei)外(wai)的(de)技(ji)术水平(ping)整(zheng)体相当(dang),主(zhu)要(yao)的(de)靶材供应商(shang)都(dou)能制(zhi)备(bei)多种型(xing)号的(de)铝(lv)靶材(cai)产(chan)品(pin)。海德(de)鲁公(gong)司(si)、普(pu)莱(lai)克(ke)斯有限公(gong)司、住(zhu)友(you)化(hua)学(xue)株(zhu)式会社是(shi)国外主(zhu)要(yao)的(de)高纯(chun)铝原材(cai)料供应(ying)商(shang)。新疆众和(he)股份有(you)限(xian)公(gong)司、南(nan)通泰(tai)德(de)电(dian)子(zi)材料科(ke)技有限(xian)公司研制的(de)铝(lv)最高(gao)纯度达(da)到6N,在集(ji)成电路领域(yu)实(shi)现国产(chan)材(cai)料(liao)应用(yong)。未(wei)来需(xu)要(yao)在(zai)大(da)尺寸(cun)、细晶(jing)低(di)缺陷高(gao)纯(chun)铝及(ji)铝(lv)合金(jin)铸锭方面继续(xu)提升,实(shi)现更(geng)高(gao)水(shui)平(ping)的性(xing)能一致(zhi)性与(yu)稳(wen)定(ding)性(xing)。
2. 高纯铜及铜合金(jin)靶材(cai)
铜(tong)相比铝(lv)具有更(geng)低的(de)电阻率(lv)、更高(gao)的导热性、更好的(de)抗电(dian)迁移(yi)能力。铜及(ji)铜(tong)合金作(zuo)为90~7 nm技(ji)术节点(dian)集成电路互连材料,不(bu)仅(jin)可(ke)以降低延(yan)迟、提(ti)高(gao)运算(suan)效率(lv),还能提(ti)高(gao)集(ji)成(cheng)电路(lu)的(de)可靠(kao)性(xing)。在(zai)90 nm工艺(yi)节(jie)点(dian),采(cai)用高(gao)纯铜靶(ba)材(cai)制备铜互(hu)连(lian)线(xian)籽晶(jing)层,但因铜线(xian)容易(yi)与(yu)SiO2基底(di)发生互扩(kuo)散(san)而(er)导致器(qi)件(jian)失(shi)效(xiao)。在(zai)65~1X nm工(gong)艺节点,可通(tong)过合(he)金化提高(gao)铜(tong)籽(zi)晶(jing)层(ceng)的(de)稳(wen)定(ding)性,如采(cai)用Cu-Al、Cu-Mn等(deng)合金材(cai)料(liao)来抑(yi)制线(xian)宽(kuan)减小(xiao)带(dai)来(lai)的电(dian)迁移及电阻电容延迟等问(wen)题(ti)。在(zai)14~7 nm工艺(yi)节点,采用(yong)更高(gao)纯(chun)度(du)的(de)铜(tong)靶(ba)材制备集成(cheng)电(dian)路(lu)互连(lian)线籽晶(jing)层。此外(wai),铜磷(lin)阳(yang)极(ji)通(tong)常配合铜(tong)及(ji)铜合金(jin)靶(ba)材用于互(hu)连(lian)线(xian)制(zhi)备。
日矿金(jin)属株(zhu)式会(hui)社(she)、霍(huo)尼韦尔(er)国(guo)际公(gong)司在(zai)高纯铜原材(cai)料提纯(chun)、高端(duan)铜及铜合(he)金靶(ba)材(cai)方面具(ju)有(you)完备的生(sheng)产(chan)线,是世(shi)界(jie)高(gao)纯铜及铜合金(jin)靶材的主(zhu)要(yao)供(gong)应商。有(you)研(yan)亿(yi)金(jin)新(xin)材料(liao)有(you)限公(gong)司成(cheng)为世界(jie)第三家(jia)拥有完(wan)整的超(chao)高(gao)纯铜提(ti)纯(chun)、超高纯铜(tong)及铜(tong)合(he)金(jin)靶(ba)材(cai)产品(pin)制备技(ji)术(shu)并(bing)实(shi)现批量应用(yong)的(de)公司(si),生产的高纯(chun)铜材料(liao)最(zui)高纯(chun)度达到(dao)7N。随着(zhe)国(guo)内90 nm以(yi)下(xia)300 mm晶(jing)圆(yuan)厂的(de)陆续(xu)投(tou)产(chan),市场对(dui)高纯铜(tong)及铜合金靶材(cai)的(de)需(xu)求(qiu)量(liang)快(kuai)速(su)增(zeng)长(zhang),可(ke)进(jin)一(yi)步(bu)升(sheng)级生(sheng)产(chan)线(xian)设备以扩(kuo)充(chong)产能(neng)并提升(sheng)产品(pin)的(de)稳定性(xing)。为了(le)避(bi)免(mian)靶材溅射过(guo)程中(zhong)出现异常(chang)放电(dian)导致的(de)颗(ke)粒(li)化(hua)问(wen)题,确保(bao)超高(gao)纯铜(tong)及合金(jin)原材(cai)料(liao)的纯(chun)净度(du)至(zhi)关(guan)重要;特(te)别是(shi)对于(yu)28 nm以下(xia)工艺(yi),国(guo)产原材料内夹(jia)杂(za)缺(que)陷(xian)稳定(ding)控制水平还需进(jin)一(yi)步提(ti)升(sheng),用于制备(bei)Cu-Mn合金(jin)靶(ba)材(cai)的(de)5N以(yi)上(shang)高纯锰提(ti)纯(chun)技术有(you)待突破。
3. 高(gao)纯钛靶材
钛(tai)具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的(de)抗腐蚀性(xing)及黏(nian)附性,钛(tai)靶材(cai)用于溅射(she)沉积纯(chun)钛膜或(huo)反(fan)应溅射沉积TiN膜(mo),主(zhu)要用作铝互(hu)连(lian)的(de)扩散(san)阻挡层(ceng)、钛(tai)硅化物(wu)接(jie)触层(ceng)及抗反(fan)射(she)层,在先(xian)进(jin)封装(zhuang)方面也有(you)广泛(fan)应用。钛 / TiN膜用作铝(lv)互连(lian)中(zhong)铝线(xian)与(yu)硅(gui)衬(chen)底间(jian)的扩(kuo)散阻挡(dang)层(ceng)、钨(wu)塞的(de)底(di)线(xian)层(ceng)及黏附层(ceng),纯钛(tai)膜(mo)用作底线层、黏(nian)附层、盖(gai)帽层、抗反射(she)层等(deng),纯TiN膜(mo)用作(zuo)铜(tong)互(hu)连(lian)硬掩膜层(ceng)和保(bao)护镍铂化(hua)合(he)物膜(mo)层的盖帽(mao)层。
在钛(tai)靶(ba)材(cai)方(fang)面,国(guo)内(nei)外技术水(shui)平整体(ti)相(xiang)当(dang);国(guo)内多家靶材(cai)企(qi)业(ye)能(neng)够(gou)批量(liang)供(gong)应大部(bu)分型号的集成(cheng)电路(lu)用高纯(chun)钛靶(ba)材,但(dan)在长(zhang)寿(shou)命 / 高(gao)效(xiao)率设计(ji)、细晶高强(qiang)度(du)扩散等方(fang)面(mian)与(yu)国际(ji)先进水(shui)平存在一定差(cha)距。在(zai)高纯钛制备方面,针对(dui)钛材质活(huo)性强、提(ti)纯难(nan)度(du)高的(de)特点,宁(ning)波(bo)创(chuang)润新材(cai)料(liao)有(you)限公(gong)司采(cai)用(yong)熔(rong)盐电解(jie)+电(dian)子(zi)束熔(rong)炼方法(fa)实(shi)现(xian)了4N5、5N高纯(chun)钛(tai)的(de)国(guo)产(chan)化(hua);5N5高(gao)纯钛提(ti)纯工艺、钛(tai)锭坯(pi)料品质(zhi)一(yi)致性等还(hai)需提(ti)升。
4. 高(gao)纯钽(tan)靶(ba)材(cai)
钽是一(yi)种过(guo)渡(du)族稀(xi)有(you)难熔金属(shu),具(ju)有(you)较高的熔点、密(mi)度、抗(kang)腐蚀性(xing)以(yi)及优异(yi)的(de)延(yan)展(zhan)能力(li),因(yin)其独(du)特的(de)物(wu)理化学性质(zhi)可防止(zhi)铜向硅基(ji)底扩(kuo)散。在(zai)90 nm以(yi)下铜(tong)制程(cheng)集成电路中,钽 / TaN膜(mo)开(kai)始用作铜(tong)互(hu)连(lian)的(de)扩散阻挡层,还(hai)可作(zuo)为集成(cheng)电路后道封(feng)装工艺中铝或铜衬(chen)垫(dian)层(ceng)外(wai)侧的(de)阻(zu)挡(dang)层(ceng)。近(jin)年(nian)来,采用(yong)溅射(she)方法,钽还用于(yu)制(zhi)备高介(jie)电(dian)栅(zha)介质层(ceng)的(de)氧化(hua)物薄(bao)膜,有助于(yu)进一(yi)步缩(suo)小(xiao)晶体(ti)管(guan)的关键(jian)尺寸(cun)、有效(xiao)改(gai)善晶体(ti)管(guan)的驱(qu)动能力(li)。
在(zai)集(ji)成(cheng)电(dian)路(lu)用(yong)靶材(cai)市场上,钽(tan)靶(ba)材占比最(zui)高(gao),也(ye)是技术难(nan)度(du)最高的(de)类型之一,需要(yao)严(yan)格控制(zhi)钽(tan)靶材(cai)内部(bu)的(de)晶(jing)粒尺(chi)寸及取向(xiang),确(que)保(bao)晶粒均(jun)匀分布。日(ri)矿金属(shu)株式会(hui)社、世(shi)泰(tai)科公司(si)(钽(tan)靶坯(pi)业务(wu)被(bei)美题(ti)隆(long)公司(美国(guo))收(shou)购)的钽(tan)靶材(cai)制(zhi)备(bei)技(ji)术最为先(xian)进。国(guo)内企(qi)业(ye)在(zai)大(da)尺寸、高纯(chun)度钽(tan)靶(ba)材(cai)的(de)组(zu)织(zhi)均(jun)匀性控(kong)制及(ji)取(qu)向(xiang)分布等(deng)方面(mian)存在(zai)差距(ju),导致(zhi)溅(jian)射薄(bao)膜均(jun)匀性(xing)不(bu)佳(jia),需要(yao)在高(gao)均(jun)匀变形(xing)、取(qu)向调控(kong)等关(guan)键技(ji)术(shu)点上(shang)进(jin)行深化(hua)研究(jiu)。
在高纯(chun)钽(tan)原材料(liao)方(fang)面,日矿(kuang)金属(shu)株式(shi)会社(she)、世(shi)泰(tai)科公司(si)、环球(qiu)卓(zhuo)越金属(shu)有限(xian)公(gong)司(si)(澳(ao)大(da)利亚)都(dou)能(neng)提供(gong)4N5以(yi)上高(gao)纯钽;宁夏(xia)东(dong)方钽业(ye)股(gu)份有限公司(si)掌(zhang)握(wo)了高纯钽(tan)提纯制(zhi)备的全(quan)套工(gong)艺方(fang)法(fa),生产的(de)4N5高纯(chun)钽填补了(le)国内(nei)空白,在(zai)5N钽锭(ding)的个别杂(za)质元素稳定(ding)控(kong)制(zhi)、大(da)锭型钽(tan)锭制备方(fang)面(mian)还(hai)需(xu)进(jin)一(yi)步提升(sheng)。目前,国(guo)内高(gao)端钽(tan)靶(ba)材(cai)(或板坯(pi))依(yi)赖进口,国(guo)产(chan)化(hua)自给率远(yuan)低于(yu)铝、铜(tong)、钛等靶(ba)材,有关(guan)高(gao)纯钽靶制(zhi)备(bei)以(yi)及钽(tan)提(ti)纯(chun)等(deng)技术(shu)有(you)待(dai)研(yan)发(fa)升级。
5. 高纯钴和(he)镍铂靶(ba)材
钴、镍铂具有(you)优(you)异(yi)的(de)铁(tie)磁性和(he)良好的导电(dian)性,通过(guo)溅(jian)射(she)制备薄膜(mo)再(zai)反应(ying)生成钴、镍(nie)的硅(gui)化(hua)物(wu),用(yong)于集成(cheng)电路源(yuan)极(ji)、漏(lou)极、栅(zha)极等(deng)与(yu)金(jin)属之(zhi)间(jian)的接触(chu)。钴、镍铂(bo)靶(ba)材(cai)分别(bie)用(yong)于130~90 nm、65~20 nm逻辑器件(jian)工艺;随(sui)着(zhe)线(xian)宽(kuan)的(de)减(jian)小,可增加镍(nie)铂(bo)合金中(zhong)的(de)铂(bo)含量,以进一(yi)步提高(gao)镍(nie)铂硅薄膜(mo)的高温稳定(ding)性(xing)并改善(shan)界(jie)面(mian)形(xing)貌(mao)。鉴于存(cun)储器件工艺(yi)要(yao)求(qiu)低于(yu)逻(luo)辑(ji)器件(jian),钴(gu)、镍铂靶(ba)材(cai)还(hai)可应用于(yu)1X nm存(cun)储工(gong)艺中。当(dang)技(ji)术节点(dian)发(fa)展(zhan)到7 nm技(ji)术(shu)时,钴的(de)电阻率(lv)低、抗电迁(qian)移(yi)性能优异,开始替(ti)代(dai)铜成为(wei)新的互(hu)连线(xian)材料。
由(you)于钴、镍(nie)铂均具有较(jiao)强(qiang)的磁(ci)性,在(zai)磁控溅(jian)射(she)时(shi)会一定(ding)程(cheng)度(du)上(shang)屏蔽磁场(chang)而导(dao)致起(qi)辉或维(wei)持(chi)放(fang)电困难(nan);为了(le)保(bao)证溅射(she)性(xing)能及薄(bao)膜均(jun)匀性,需调(diao)控靶材相结(jie)构(gou)、再结晶(jing)状态来(lai)提(ti)升透(tou)磁性(xing)。通常,接(jie)触(chu)层(ceng)厚(hou)度非常(chang)薄(bao)(<10 nm)、均(jun)匀性(xing)要(yao)求高(gao),靶材(cai)透(tou)磁率(lv)过(guo)低(di)或(huo)均匀(yun)性(xing)差都(dou)会导致薄膜(mo)厚度(du)及均(jun)匀性(xing)无法(fa)满(man)足要求。7~5 nm先进制(zhi)程(cheng)对高纯(chun)钴靶(ba)材的(de)纯度、磁性能(neng)、均匀性(xing)等都提出(chu)了(le)更(geng)高(gao)要求(qiu)。
高(gao)纯(chun)、低氧、高(gao)透(tou)磁(ci)的(de)钴(gu)靶(ba)材(cai)供应(ying)商主(zhu)要(yao)是日(ri)矿金属(shu)株式(shi)会社,霍(huo)尼韦尔(er)国际(ji)公司(si)有部(bu)分(fen)200 mm晶(jing)圆用(yong)钴(gu)靶供应(ying)能力。有研亿(yi)金新(xin)材料有(you)限公司掌握了铁(tie)磁(ci)性靶(ba)材(cai)微(wei)观组(zu)织、透(tou)磁(ci)性(xing)能(neng)均匀调(diao)控(kong)技术,在200~300 mm晶(jing)圆(yuan)用(yong)钴(gu)靶(ba)材方(fang)面实现(xian)突破,成为(wei)高(gao)透(tou)磁钴(gu)靶产(chan)品市场的(de)有力(li)竞(jing)争者(zhe)。在高(gao)纯钴(gu)生产方面(mian),日(ri)矿(kuang)金(jin)属株(zhu)式会社(she)、霍(huo)尼(ni)韦(wei)尔(er)国际(ji)公(gong)司(si)具(ju)有产(chan)业链(lian)集(ji)成(cheng)优(you)势,有研亿(yi)金(jin)新材(cai)料有(you)限(xian)公(gong)司、金川集(ji)团(tuan)股份有限公(gong)司能够通过(guo)深(shen)度(du)除(chu)杂(za)电(dian)解制(zhi)备5N以上钴板。目前,国内针(zhen)对7 nm及(ji)以下(xia)制(zhi)程(cheng)的(de)钴(gu)靶(ba)材制备技(ji)术有(you)待提升(sheng),主(zhu)要(yao)涉(she)及(ji)材(cai)料纯度提(ti)升、透(tou)磁(ci)率及波(bo)动性(xing)能改(gai)善(shan),以(yi)更(geng)好满足(zu)先(xian)进(jin)制(zhi)程对薄(bao)膜(mo)的(de)严苛要(yao)求(qiu)。
高(gao)纯镍铂(bo)靶材主(zhu)要(yao)分(fen)为(wei)Ni-5at%Pt、Ni-10at%Pt等(deng),国际(ji)市场的主要(yao)供应商(shang)有(you)日矿金(jin)属(shu)株式会(hui)社,霍(huo)尼韦(wei)尔(er)国(guo)际(ji)公(gong)司、东曹(cao)株(zhu)式(shi)会社(she)(日本(ben))等(deng)。有(you)研(yan)亿(yi)金(jin)新材(cai)料(liao)有(you)限(xian)公(gong)司攻克(ke)了系(xi)列(lie)镍铂靶(ba)材(cai)制备关(guan)键技术(shu),通过(guo)了国内外(wai)知名(ming)半(ban)导(dao)体制(zhi)造企(qi)业(ye)验(yan)证(zheng)并实(shi)现(xian)批(pi)量(liang)供(gong)货(huo)。镍铂合(he)金(jin)材(cai)料含有贵(gui)金(jin)属(shu),纯(chun)度通常(chang)在(zai)4N5以(yi)上,除了(le)对(dui)靶材(cai)内(nei)部(bu)缺陷、微(wei)观组织(zhi)均匀性、透(tou)磁性能(neng)、表(biao)面(mian)质(zhi)量等提(ti)出(chu)严(yan)苛要(yao)求外,相关成(cheng)本控制较(jiao)为关键。随(sui)着镍(nie)铂(bo)靶材(cai)需求(qiu)量(liang)的(de)增(zeng)加,除(chu)了(le)批(pi)次(ci)稳定(ding)性(xing)、一(yi)致(zhi)性的要(yao)求(qiu)外,开(kai)展铂(bo)的综(zong)合回(hui)收(shou)利用(yong)以(yi)及提(ti)高生(sheng)产效率等也(ye)显(xian)迫(po)切(qie)。
6. 高(gao)纯(chun)钨及(ji)钨(wu)合(he)金(jin)靶材
钨(wu)及钨合(he)金是(shi)集(ji)成(cheng)电路存储(chu)芯片制造用(yong)关键材(cai)料。存(cun)储(chu)器工艺技(ji)术(shu)节点通常(chang)在65~1X nm,钨(wu)及(ji)钨硅合金(jin)因其(qi)电(dian)导(dao)率(lv)高、电子迁(qian)移(yi)抗(kang)力高、高(gao)温(wen)稳(wen)定(ding)性优(you)良、与硅衬(chen)底接触(chu)良(liang)好(hao),在金属(shu)栅中(zhong)用(yong)于制(zhi)备高纯钨 / 氮(dan)化钨(wu)金(jin)属堆垛膜(mo)层及硅(gui)化(hua)钨(wu)栅(zha)极层,在(zai)字(zi)线层中(zhong)用于制(zhi)备金属互连层及金属(shu)间通孔、垂(chui)直(zhi)接(jie)触(chu)的(de)填(tian)充物(wu)。
高(gao)纯钨及(ji)钨(wu)合金靶材(cai)市(shi)场由日(ri)矿(kuang)金属株(zhu)式会(hui)社、东曹株式会社、世泰(tai)科公(gong)司等主导,而(er)高(gao)纯(chun)钨及(ji)钨(wu)合(he)金靶(ba)材的(de)国(guo)产化程(cheng)度极低(di),相(xiang)应产品依赖进(jin)口。传统(tong)钨加(jia)工工艺制(zhi)备(bei)出(chu)的(de)高致(zhi)密、高纯靶材(cai)溅射薄膜均匀(yun)性(xing)差,无法达(da)到(dao)先(xian)进制(zhi)程(cheng)芯片的高品质要求(qiu);国产(chan)钨靶材(cai)在(zai)高纯(chun)降(jiang)氧(yang)控(kong)制(zhi)、均(jun)匀合金(jin)化、大(da)尺寸烧结(jie)成型、高均匀变(bian)形、取(qu)向调控(kong)等方(fang)面(mian)存(cun)在(zai)一定(ding)差(cha)距(ju)。在高(gao)纯钨(wu)原材料(liao)方(fang)面(mian),日矿(kuang)金(jin)属(shu)株(zhu)式会(hui)社、世(shi)泰科公司(si)可(ke)生产满足(zu)要求的5N高纯(chun)钨(wu)粉(fen);厦(sha)门钨业(ye)股份(fen)有限(xian)公司、崇义(yi)章源钨(wu)业(ye)(8.360, 0.10, 1.21%)股份(fen)有限公司(si)等(deng)公(gong)司(si)具(ju)备(bei)5N高(gao)纯钨粉(fen)生(sheng)产(chan)能力(li),但粉(fen)体(ti)的一致性和(he)稳(wen)定性需(xu)要(yao)提(ti)升。
7. 其(qi)他(ta)高纯金属及(ji)合(he)金(jin)靶(ba)材
在集成电路(lu)晶圆制造(zao)以外,先进(jin)封(feng)装领(ling)域还需金、银、镍(nie)钒(fan)、钨钛(tai)等高纯金属及(ji)合(he)金靶材。这(zhe)些靶(ba)材主(zhu)要(yao)关联先(xian)进(jin)封装(zhuang)中(zhong)的(de)凸块(kuai)、重布线、硅通(tong)孔、共(gong)形屏蔽等工艺(yi)技术,用于制造阻挡(dang)层(ceng)、润湿层(ceng)、黏(nian)附层、抗(kang)氧化层(ceng)、屏(ping)蔽(bi)层等(deng)。优(you)美(mei)科(ke)公(gong)司是先(xian)进(jin)封(feng)装领域(yu)靶(ba)材(cai)的主(zhu)要供(gong)应商之(zhi)一。国(guo)内靶材企业(ye)实现了(le)先(xian)进封(feng)装类(lei)靶材(cai)从高(gao)纯(chun)原材料(liao)到终(zhong)端产品的(de)全过(guo)程(cheng)性(xing)能控(kong)制(zhi),在(zai)靶(ba)材的(de)大尺寸、高纯化、高(gao)均(jun)匀性(xing)、高(gao)稳(wen)定(ding)性(xing)、长寿命性能(neng)控(kong)制等方(fang)面(mian)形(xing)成了一定(ding)的(de)技术(shu)优(you)势(shi);低(di)成(cheng)本、高(gao)品质(zhi)的靶材产(chan)品(pin)广(guang)泛(fan)供应(ying)国(guo)内(nei)外(wai)市(shi)场(chang)。
四、我国集成(cheng)电路用(yong)高(gao)纯金(jin)属溅射(she)靶(ba)材(cai)发(fa)展挑(tiao)战(zhan)分(fen)析(xi)
(一)部分靶材产品和(he)关(guan)键原材料依赖进(jin)口
铝、钛、铜(tong)、钴(gu)、镍(nie)等(deng)高(gao)纯(chun)金属(shu)及合金(jin)溅射靶材(cai)已实(shi)现国产化(hua);但(dan)在钨、钽、其他高(gao)纯特种(zhong)金(jin)属及合金(jin)溅射靶(ba)材方面,因(yin)制备加工技术难度(du)大(da)或者下(xia)游(you)尚(shang)未(wei)形(xing)成(cheng)大(da)规模(mo)应用需求(qiu),未(wei)能全面突(tu)破靶(ba)材制备核(he)心(xin)技(ji)术(shu)。国(guo)产(chan)靶材(cai)与进(jin)口(kou)产(chan)品(pin)相(xiang)比(bi),性(xing)能品(pin)质存在一(yi)定(ding)差(cha)距(ju)。相(xiang)关(guan)靶(ba)材所用的(de)高纯(chun)原(yuan)材(cai)料(liao)尚未完全实现(xian)国产化,如(ru)高纯(chun)铝、钛(tai)、钽、锰(meng)、钒(fan)等原(yuan)材(cai)料在(zai)杂质元素与缺陷控制(zhi)上(shang)难(nan)以(yi)满(man)足高端(duan)应(ying)用(yong)需(xu)求,进口(kou)依赖(lai)度(du)依(yi)然(ran)较高。靶材焊接所(suo)需(xu)的(de)背(bei)板材料(liao)也没有(you)完全实现(xian)国产化,国产(chan)铜镍硅(gui)铬、铜锌(xin)锡(xi)等(deng)合(he)金(jin)背板(ban)材料(liao)的(de)产品质量有待(dai)提升,仍需进(jin)口(kou)以(yi)弥(mi)补(bu)应用(yong)需(xu)求(qiu)。
(二)材料性(xing)能一致性(xing)和稳定(ding)性不高(gao)、智(zhi)能(neng)化制(zhi)造(zao)水(shui)平待提升(sheng)
集(ji)成(cheng)电路(lu)用靶(ba)材除(chu)了技(ji)术(shu)指标(biao)要(yao)求高(gao)外(wai),对产品(pin)一致性(xing)、批(pi)次稳(wen)定(ding)性(xing)也(ye)有(you)极高的要求。在(zai)高(gao)纯(chun)金属溅(jian)射靶(ba)材从研(yan)制到产业(ye)化(hua)、产品(pin)由样件到(dao)量产的(de)过程(cheng)中(zhong),加工(gong)工(gong)艺(yi)的一(yi)致(zhi)性(xing)及可重复(fu)性(xing)与(yu)关键装备(bei)水平、人(ren)才队(dui)伍能(neng)力(li)密切相关。靶(ba)材(cai)加工(gong)的(de)生产流(liu)程(cheng)长(zhang),纯度(du)、内(nei)部(bu)缺(que)陷、微(wei)观组织(zhi)性能(neng)、表(biao)面质量(liang)等在生产过程中易受(shou)多种因(yin)素(su)影(ying)响(xiang),也难(nan)以进(jin)行(xing)在(zai)线(xian)实时监测(ce)。相关靶材(cai)企(qi)业(ye)未(wei)能(neng)积(ji)累(lei)足(zu)够的(de)技术储(chu)备、市场批(pi)量(liang)验(yan)证反馈的经验,多品种、小批(pi)量(liang)的(de)生(sheng)产特(te)点也不(bu)利于(yu)智(zhi)能(neng)化(hua)制(zhi)造水(shui)平(ping)提高。以(yi)上(shang)因(yin)素共同(tong)导致了靶材生(sheng)产质(zhi)量(liang)管(guan)控困(kun)难(nan),产(chan)品(pin)性(xing)能的一(yi)致(zhi)性、可(ke)重(zhong)复(fu)性(xing)不(bu)高,低良(liang)率与(yu)高成(cheng)本共存(cun)。
(三)面(mian)向前(qian)沿(yan)的新(xin)材料(liao)验(yan)证机会(hui)少、验(yan)证周(zhou)期(qi)长
集成电(dian)路(lu)先进制程(cheng)落后(hou)于(yu)国(guo)际(ji)约(yue)两(liang)代(dai)水平,因而(er)面向前(qian)沿领(ling)域(yu)的新(xin)材(cai)料(liao)开发距(ju)离先(xian)发企业有(you)较(jiao)大差(cha)距;对(dui)靶材与(yu)薄(bao)膜的(de)组(zu)织性(xing)能关(guan)系理解不深刻(ke),与溅射工艺(yi)相结合(he)的(de)靶(ba)材优化(hua)设计(ji)能力相对欠缺,先进制程(cheng)以及(ji)新(xin)型(xing)器(qi)件所(suo)需(xu)的(de)关(guan)键(jian)靶(ba)材(cai)缺(que)乏(fa)验证机会。薄(bao)膜(mo)性能(neng)(膜(mo)厚(hou)、应力(li)、电阻(zu)率(lv)、粗(cu)糙度、片(pian)内均匀(yun)性、片(pian)间(jian)均(jun)匀(yun)性(xing))及(ji)器件的电(dian)性能(neng)、可靠(kao)性评(ping)估等,均与靶材密(mi)切(qie)相(xiang)关(guan),而下(xia)游客户通(tong)常倾(qing)向于采(cai)用(yong)国外(wai)成(cheng)熟(shu)机(ji)台及(ji)配(pei)套靶材(cai)以(yi)确保快(kuai)速(su)进(jin)入量(liang)产(chan),导(dao)致国产(chan)靶材应(ying)用(yong)机会少、迭代改(gai)进(jin)慢、验(yan)证周期长(zhang),也就制(zhi)约了靶材(cai)技术(shu)创新和(he)新(xin)品(pin)开(kai)发(fa)能力(li)。
(四(si))加(jia)工(gong)和检(jian)测环节(jie)的(de)关键设备不(bu)满(man)足(zu)需(xu)求(qiu)
从高纯(chun)材(cai)料(liao)提纯(chun)到高性(xing)能(neng)靶(ba)材(cai)制(zhi)备,都(dou)需要(yao)性能稳定(ding)、高(gao)可(ke)靠性(xing)的(de)加(jia)工和检测(ce)设备(bei)。熔铸(zhu)、压(ya)力烧(shao)结(jie)、焊(han)接等(deng)关键(jian)环(huan)节都(dou)存(cun)在(zai)国产(chan)设(she)备(bei)技术指标(biao)不(bu)匹(pi)配要(yao)求、设备(bei)稳(wen)定性(xing)及可(ke)靠(kao)性(xing)偏(pian)低等问(wen)题,相(xiang)关的(de)电子束熔(rong)炼(lian)炉、热(re)等静(jing)压机(ji)、热(re)压(ya)烧(shao)结(jie)炉(lu)、电子束(shu)焊机(ji)等(deng)高(gao)端(duan)装备(bei)亟(ji)待提高(gao)技术水(shui)平(ping)。纯度、气体(ti)杂质元(yuan)素、微(wei)缺(que)陷、微(wei)观(guan)组(zu)织(zhi)与织(zhi)构(gou)取向(xiang)相(xiang)关(guan)的(de)分析检(jian)测仪器(qi)设(she)备,对(dui)于靶(ba)材(cai)新(xin)品(pin)研制(zhi)、成(cheng)熟(shu)产(chan)品质(zhi)量管(guan)控不(bu)可或缺。国产的分析检测设备距(ju)离(li)应用(yong)需求(qiu)差距(ju)较(jiao)大(da),导(dao)致(zhi)等(deng)离子(zi)体质谱仪、碳硫分析仪、氮(dan)氧(yang)氢分析仪(yi)等(deng)高精(jing)度设备(bei)较(jiao)多(duo)依赖进口,而(er)辉(hui)光放(fang)电(dian)质谱仪完(wan)全(quan)依(yi)赖进口。
五(wu)、我(wo)国集成(cheng)电路用高纯金(jin)属(shu)溅(jian)射靶(ba)材(cai)的(de)重点发(fa)展(zhan)方向(xiang)
突(tu)破高端(duan)靶材制备关(guan)键(jian)技(ji)术(shu)并(bing)实现工(gong)程化,保(bao)持先(xian)进工(gong)艺关键(jian)配套材料(liao)的自(zi)主可控(kong),是(shi)支撑(cheng)集(ji)成(cheng)电路(lu)产业(ye)安全和(he)可(ke)持(chi)续发展的关键内(nei)容。集成(cheng)电(dian)路(lu)工艺(yi)的(de)提(ti)升(sheng),带来(lai)了靶材(cai)纯度、多元(yuan)化材(cai)料(liao)、精(jing)细化微(wei)观组(zu)织等(deng)方面(mian)的(de)新(xin)需求(qiu),对靶材(cai)的(de)可(ke)靠性、一(yi)致(zhi)性(xing)也有(you)更高(gao)要(yao)求。为了提高(gao)薄膜(mo)材料的(de)综合性(xing)能,微观(guan)组(zu)织均匀可(ke)控、高强(qiang)度、高(gao)稳定性(xing)、长(zhang)寿(shou)命的高(gao)效能溅射(she)靶材(cai)是发展重点(dian),涉(she)及强(qiang)塑性(xing)变(bian)形(xing)控(kong)制、高(gao)强(qiang)度焊接(jie)、靶(ba)材(cai)结(jie)构优化(hua)设计(ji)等(deng)关键(jian)环(huan)节;高纯度(du)、高洁净的金属原(yuan)材料是减(jian)少溅射过程(cheng)中异常放(fang)电(dian)、颗(ke)粒(li)缺(que)陷(xian)等问题(ti)的前(qian)提,需(xu)要持续(xu)提升(sheng)高纯材料精炼(lian)提(ti)纯(chun)技(ji)术及分析(xi)检(jian)测(ce)能(neng)力(li)。合理(li)加(jia)大(da)高纯金(jin)属(shu)溅射靶材(cai)技术研(yan)发及(ji)产(chan)业升级(ji)的支(zhi)持力(li)度,力争在2030年(nian)前(qian)后使(shi)我国成(cheng)为(wei)世(shi)界(jie)高(gao)纯金属(shu)溅射(she)靶(ba)材(cai)的主(zhu)要供应国(guo)之一(yi)。
(一(yi))提升高纯金(jin)属材(cai)料制备(bei)技(ji)术水(shui)平,实(shi)现批(pi)量(liang)稳(wen)定生产
针对集(ji)成(cheng)电(dian)路(lu)用(yong)靶材(cai)对高纯(chun)原(yuan)材(cai)料的需求(qiu),开发成(cheng)套提纯(chun)工艺(yi)及设(she)备,全面实现(xian)铝(lv)、钛(tai)、铜、钽(tan)、钴、钨、钼、镍(nie)、钒、锰(meng)、金、银(yin)、铂(bo)、钌(liao)、钪(kang)、镧(lan)等高(gao)纯(chun)金(jin)属的(de)自主(zhu)生(sheng)产(chan),切(qie)实(shi)保障原(yuan)材料(liao)供应(ying)安(an)全。
对于(yu)已(yi)有(you)一(yi)定产(chan)业(ye)基础(chu)能(neng)力(li)的高(gao)纯铝、铜(tong)、钛、钽(tan)、钴、镍(nie)、钨、金、银(yin)、铂(bo)等(deng)材料,着重(zhong)针(zhen)对国(guo)产(chan)高(gao)纯(chun)材(cai)料个别(bie)杂(za)质(zhi)元素(su)含(han)量超标、产(chan)品一致(zhi)性差(cha)、批次之间性能不稳定等(deng)问题,立足(zu)现(xian)有提(ti)纯制备(bei)技术(shu)基础(chu),进(jin)行(xing)技(ji)术(shu)提(ti)升(sheng)与(yu)智(zhi)能化改造(zao),深(shen)度(du)净化和(he)去(qu)除(chu)有害(hai)杂(za)质(zhi)元(yuan)素以(yi)提升(sheng)纯度等级(ji);开展工艺 ‒ 设备(bei)耦合试验及稳定(ding)性(xing)验证(zheng),优(you)化工(gong)艺结构(gou),以连(lian)续化(hua)、自(zi)动化(hua)设备应(ying)用(yong)为主要形式来提(ti)升(sheng)高纯材料的产(chan)能。
对(dui)于(yu)当(dang)前(qian)技术(shu)基础(chu)薄(bao)弱、市(shi)场(chang)亟(ji)需或者未来(lai)前(qian)景(jing)良好的高纯(chun)锰(meng)、钒、钌、钪、镧等(deng)金(jin)属,探明杂(za)质(zhi)元(yuan)素(su)去除机(ji)理,开(kai)发提(ti)纯新(xin)工艺(yi)新设(she)备,制备满足(zu)集成电路(lu)需求的(de)高纯(chun)金(jin)属,在技(ji)术(shu)成(cheng)熟的基(ji)础(chu)上控制成(cheng)本并(bing)扩(kuo)大(da)生(sheng)产规(gui)模。
(二)攻(gong)克高(gao)性能靶材制(zhi)备(bei)关(guan)键技(ji)术,驱(qu)动(dong)靶(ba)材智能(neng)化(hua)生产
针(zhen)对(dui)集(ji)成(cheng)电路先进(jin)逻辑器件、先(xian)进(jin)存(cun)储(chu)器件、先进(jin)封装(zhuang)等薄(bao)膜沉(chen)积制备需(xu)求(qiu),开发(fa)全(quan)系列(lie)高(gao)端(duan)靶材(cai)产(chan)品。加强智能化(hua)生(sheng)产线(xian)建(jian)设(she),实(shi)现(xian)铝及(ji)铝(lv)合(he)金、钛、铜及铜(tong)合金(jin)、钽、钴(gu)、镍铂、钨(wu)及(ji)钨(wu)硅、镍钒(fan)、钼(mu)、金(jin)、银等(deng)高纯(chun)金(jin)属及(ji)合(he)金靶材的(de)规模(mo)化供(gong)应(ying)。
对于已(yi)量(liang)产(chan)的(de)高(gao)纯铝及(ji)铝(lv)合(he)金、钛、铜(tong)及(ji)铜(tong)合(he)金(jin)、钴、镍(nie)铂、金(jin)、银(yin)等靶材,在(zai)现(xian)有(you)技术(shu)基础(chu)上(shang)进一步(bu)优化工艺,整(zheng)体(ti)达(da)到(dao)国(guo)际先进水(shui)平。针对靶材(cai)品(pin)种多(duo)、门(men)槛(kan)高、专(zhuan)用(yong)性强(qiang)的(de)特点,建设(she)柔(rou)性、敏捷的(de)智(zhi)能(neng)化(hua)生(sheng)产(chan)线,提(ti)升生(sheng)产(chan)能(neng)力(li)、产(chan)品(pin)稳(wen)定(ding)性、成(cheng)本控制水平,形(xing)成(cheng)具有国(guo)际市(shi)场(chang)竞争力(li)的(de)高(gao)纯金属溅射(she)靶材(cai)产(chan)品(pin)体(ti)系。
对(dui)于(yu)当前(qian)技(ji)术成熟(shu)度低(di)、尚未完全(quan)国(guo)产(chan)化(hua)的高(gao)纯(chun)钽、钨(wu)等(deng)金(jin)属(shu)及合(he)金靶材,对(dui)标国(guo)际先进(jin)水(shui)平,集中(zhong)力量突破核心(xin)技(ji)术;优(you)化(hua)工艺能力,推动(dong)在(zai)下游(you)集成(cheng)电路(lu)企(qi)业(ye)的考核(he)验证,满足(zu)当(dang)前(qian)应(ying)用亟(ji)需(xu);在产(chan)品(pin)合(he)格(ge)、技(ji)术成(cheng)熟的(de)基(ji)础(chu)上(shang),扩大生(sheng)产规模(mo),积(ji)极开拓市场(chang)。
(三(san))瞄(miao)准电(dian)子(zi)信(xin)息(xi)技术前(qian)沿需求,开(kai)发(fa)高端(duan)新材料
面向第(di)五(wu)代移动通(tong)信(xin)、人工(gong)智(zhi)能、物(wu)联网、云(yun)计(ji)算(suan)等(deng)电子(zi)信息(xi)技术(shu)领域(yu)中(zhong)的(de)新兴(xing)应(ying)用场景,把握(wo)纳米(mi)逻辑器件、新(xin)型存储器件(jian)、高(gao)频移(yi)动通(tong)信滤(lv)波(bo)器(qi)、智(zhi)能传(chuan)感器(qi)、芯粒(li)异(yi)质(zhi)集(ji)成等新型器(qi)件(jian)及先进(jin)技术对新材(cai)料(liao)的(de)需求。推(tui)动(dong)集成(cheng)电路(lu)产业领先的研发(fa)机(ji)构、设备制(zhi)造商(shang)、芯(xin)片(pian)制造(zao)商密(mi)切合(he)作,有(you)序(xu)开展(zhan)钌(liao)及(ji)钌合金(jin)、铝钪(kang)合金(jin)、多(duo)元(yuan)相变(bian)合金(jin)、钴基特(te)种合金、陶瓷(ci)化合物等高(gao)纯(chun)材(cai)料(liao)靶材的(de)研发。
着力开(kai)发原(yuan)创技术(shu)和(he)产品(pin),实(shi)现(xian)新(xin)领域(yu)技术能(neng)力(li)的国(guo)际(ji)同步发(fa)展(zhan)。关(guan)注(zhu)基于新材(cai)料、新(xin)原理(li)、新(xin)结构(gou)的(de)颠(dian)覆(fu)性技(ji)术(shu)创新,跟踪非(fei)硅(gui)基(ji)半(ban)导(dao)体(ti)材料的发(fa)展(zhan),针(zhen)对(dui)相(xiang)关领域所需薄(bao)膜(mo)材料进行提(ti)前布局。
(四)提升(sheng)分(fen)析(xi)检测(ce)与(yu)应用(yong)评价(jia)能力(li),完善材料标(biao)准及(ji)评(ping)价(jia)体(ti)系建(jian)设
针对(dui)靶(ba)材性(xing)能分(fen)析(xi)测(ce)试(shi)与(yu)应用验(yan)证需求,建立完善的(de)电子材料(liao)分(fen)析测(ce)试和应(ying)用(yong)研发(fa)平(ping)台。
① 根(gen)据(ju)集(ji)成电路(lu)先进器件和工(gong)艺对高纯金(jin)属(shu)溅射(she)靶材的严苛(ke)要(yao)求,在材料(liao)的痕(hen)量(liang) / 超(chao)痕(hen)量(liang)元(yuan)素(su)分(fen)析、微缺(que)陷(xian)分(fen)析(xi)、晶(jing)粒(li)尺(chi)寸、织(zhi)构取向(xiang)等(deng)方(fang)面(mian)建(jian)立或(huo)完善检(jian)测标准、工(gong)艺标准、产(chan)品质量标(biao)准(zhun),研(yan)制(zhi)集成(cheng)电(dian)路(lu)用(yong)高纯金属标准(zhun)物质(zhi)并(bing)进行推广应用。
② 针对薄膜(mo)沉积需(xu)求(qiu)进行靶(ba)材(cai)测(ce)试(shi)验证(zheng),明(ming)确(que)靶(ba)材(cai)的(de)关键性能(neng)控(kong)制(zhi)指标(biao)、应(ying)用(yong)性(xing)能(neng)评价(jia)指(zhi)标,提(ti)出(chu)靶(ba)材验证(zheng)操(cao)作(zuo)规范(fan)、工艺标准(zhun),构建完整的评(ping)价(jia)体(ti)系。
提(ti)升(sheng)检测(ce)能力、完善(shan)评(ping)价体系(xi),支持(chi)打(da)通集成电路用(yong)高纯(chun)金(jin)属(shu)溅(jian)射靶材“性能 ‒ 制(zhi)备 ‒ 应用”完整(zheng)流程(cheng),为(wei)靶材(cai)开(kai)发提供包(bao)括(kuo)材(cai)料(liao)性能(neng)分(fen)析检(jian)测(ce)、产品应用(yong)评(ping)价在内的综(zong)合解决(jue)方(fang)案(an)。合(he)理(li)降低材(cai)料企业(ye)创新应用门槛,实质性提高研(yan)发(fa)效(xiao)率、缩(suo)短研(yan)发周(zhou)期(qi),加速(su)集(ji)成(cheng)电(dian)路材料(liao)体(ti)系的(de)技(ji)术(shu)创新(xin)与国(guo)产(chan)化进程。
六(liu)、集成电(dian)路(lu)用(yong)高纯(chun)金属(shu)溅(jian)射靶材发(fa)展建议
(一(yi))以应(ying)用为牵(qian)引,加(jia)强(qiang)“产(chan)学研用(yong)”体(ti)系建(jian)设(she)
着眼集成电(dian)路(lu)高端芯(xin)片需求,坚(jian)持(chi)应用牵引,采取(qu)“产学(xue)研用”协(xie)同创新模(mo)式(shi),由靶材企业牵头,联(lian)合(he)上(shang)下游优(you)势(shi)企(qi)业和科研院(yuan)所(suo),发展(zhan)靶材全流(liu)程(cheng)组织、结构、工(gong)艺(yi)一(yi)体化(hua)的集成设计与调(diao)控(kong)理(li)论,突(tu)破(po)制约集成电路(lu)及(ji)新(xin)兴产业发(fa)展(zhan)的(de)高(gao)端(duan)靶材(cai)关(guan)键(jian)制备(bei)加(jia)工(gong)技术;为(wei)集(ji)成(cheng)电(dian)路产业提供(gong)关键(jian)战(zhan)略基础材料(liao)保(bao)障(zhang),通过(guo)技术创新(xin)带动高(gao)纯金属溅(jian)射靶材(cai)行(xing)业(ye)各(ge)环(huan)节(jie)协(xie)同发(fa)展(zhan)。加强(qiang)基础技(ji)术(shu)研究(jiu),注(zhu)重(zhong)与下(xia)游客户(hu)的(de)紧密(mi)合作,推动靶材(cai)性能(neng)验(yan)证(zheng)和(he)快(kuai)速(su)迭(die)代(dai);优化(hua)并提升(sheng)高(gao)纯金(jin)属及靶(ba)材(cai)制(zhi)备(bei)技术(shu),开发(fa)更(geng)高(gao)性(xing)能的(de)靶(ba)材(cai)产品并(bing)实(shi)现量(liang)产,促(cu)进(jin)高纯(chun)金(jin)属溅射靶(ba)材(cai)行(xing)业的(de)可(ke)持续(xu)发展。
(二(er))解决(jue)关(guan)键(jian)设备(bei)国(guo)产化问题,实现(xian)智(zhi)能(neng)化(hua)生产(chan)
系(xi)统开(kai)发高纯金属(shu)溅(jian)射(she)靶材(cai)用(yong)关键设(she)备(bei)及仪(yi)器,如(ru)电(dian)子束熔炼(lian)炉(lu)、热(re)等静压设(she)备、电子束(shu)焊(han)机(ji)、智能(neng)热(re)处理装备、智(zhi)能加工(gong)机床(chuang),高(gao)精(jing)度(du)辉(hui)光(guang)放电质谱仪(yi)、等(deng)离子体(ti)质谱仪(yi)、碳(tan)硫分(fen)析(xi)仪、氮(dan)氧(yang)氢(qing)分(fen)析(xi)仪(yi)。应(ying)用(yong)信息(xi)化、智(zhi)能化(hua)、数(shu)字(zi)化(hua)技术,实(shi)现(xian)高(gao)纯材料(liao)及(ji)靶材(cai)制(zhi)造(zao)全流(liu)程(cheng)的(de)智(zhi)能(neng)控(kong)制与检测(ce)分(fen)析(xi)能力(li),提(ti)高生(sheng)产能(neng)力(li)与(yu)效(xiao)率(lv),降(jiang)低(di)原(yuan)材料损(sun)耗(hao)率(lv)与能(neng)耗,提(ti)升(sheng)产(chan)品性(xing)能(neng)与(yu)质量稳定性(xing),全面(mian)增(zeng)强市场竞争(zheng)力(li)。
(三(san))加大(da)优势(shi)团队支持力(li)度,加(jia)强人才(cai)队(dui)伍建(jian)设(she)
建议给予(yu)集成电路材料研发与产(chan)业(ye)化优势团(tuan)队的(de)连(lian)续(xu)稳(wen)定(ding)支持(chi),建立(li)高(gao)水(shui)平(ping)、开(kai)放(fang)性的科技(ji)创(chuang)新(xin)平台,促(cu)进(jin)材料(liao)冶金、加(jia)工(gong)、分析检测和(he)半(ban)导(dao)体技(ji)术的(de)交叉融合,切(qie)实提升(sheng)高纯金(jin)属溅(jian)射靶(ba)材(cai)的工(gong)艺技术水(shui)平。完(wan)善(shan)人(ren)才培(pei)育和(he)培(pei)养模式(shi),构(gou)建(jian)包括领军(jun)人(ren)才(cai)、创(chuang)新(xin)创业(ye)人(ren)才(cai)、工(gong)程技(ji)术(shu)人(ren)才(cai)在(zai)内(nei)的高(gao)水(shui)平专(zhuan)业(ye)队伍,积(ji)极引入(ru)具(ju)有(you)国(guo)际化背景的制造、管理、生产(chan)技术(shu)专(zhuan)家;加强青年人(ren)才(cai)培养,合(he)理(li)落(luo)实(shi)人(ren)才(cai)激(ji)励措(cuo)施(shi),为高纯金(jin)属(shu)靶材行(xing)业(ye)健康发(fa)展提供(gong)源动力(li)。
(四)掌握自主知识产权(quan),开(kai)展(zhan)标准(zhun)体(ti)系建设
开(kai)展高(gao)纯(chun)金(jin)属(shu)溅(jian)射靶材(cai)的(de)专(zhuan)利(li)布(bu)局规划,着重(zhong)突破高纯(chun)原(yuan)材料(liao)、靶(ba)材(cai)加(jia)工(gong)工艺(yi)及装备(bei)关键技(ji)术(shu),支持(chi)高纯金属靶材全(quan)产业(ye)链(lian)国(guo)产(chan)化(hua)和自(zi)主(zhu)创新;稳(wen)步形(xing)成(cheng)相(xiang)关技(ji)术(shu)的(de)自主(zhu)知(zhi)识产权,逐步(bu)积累(lei)技(ji)术优势(shi),建立(li)具有(you)竞争(zheng)力的专(zhuan)利(li)池(chi),争(zheng)取(qu)核心(xin)知(zhi)识(shi)产权的(de)国际地(di)位(wei)。开展集成(cheng)电(dian)路(lu)用高纯(chun)金(jin)属(shu)溅射靶材(cai)上(shang)下游系列产品、检测方(fang)法的(de)标准(zhun)化(hua)建(jian)设,完善评价体(ti)系,保障高纯(chun)金(jin)属(shu)溅(jian)射靶(ba)材(cai)产业(ye)发(fa)展质量。
(五(wu))加(jia)强国(guo)际合(he)作交(jiao)流,做(zuo)好(hao)全球化(hua)布(bu)局
稳健(jian)加强(qiang)并(bing)对(dui)外合(he)作(zuo),积极(ji)融入(ru)世界集成电路(lu)产(chan)业生态圈(quan),提升国(guo)际合作层次及(ji)水(shui)平,构筑(zhu)互利共赢的(de)产(chan)业(ye)链(lian)、供(gong)应(ying)链利益(yi)共(gong)同(tong)体(ti)。支(zhi)持(chi)具有优(you)势(shi)的(de)靶材(cai)企(qi)业(ye)与国际半(ban)导体(ti)制(zhi)造企(qi)业及(ji)科(ke)研机(ji)构(gou)的(de)深(shen)度(du)合(he)作,鼓励新(xin)材料(liao)、新(xin)技(ji)术(shu)联(lian)合(he)开(kai)发(fa)。着(zhe)眼(yan)世界集成(cheng)电(dian)路技术(shu)前(qian)沿(yan),发挥(hui)我(wo)国(guo)有(you)色(se)金(jin)属(shu)企(qi)业的(de)加工优势及成(cheng)本优势,面(mian)向国(guo)际市(shi)场开展高(gao)纯(chun)金(jin)属(shu)溅射靶材产业布局,尽快跻身全(quan)球高(gao)端(duan)靶(ba)材供(gong)应(ying)商(shang)行(xing)列。
相(xiang)关(guan)链(lian)接(jie)