为中国半导体产业保驾护航,新疆众和超高纯铝溅射靶基材实现批量供应

2020年02月24日 9:38 1933次浏览 来源:   分类: 铝资讯

导读: 2月20日,在工程技术研究所超高纯铝溅射靶基材项目的车间,技术主管徐工戴着口罩来回穿梭查看生产情况。“徐工,(靶材)客户的订单备货情况怎么样?今天能不能发出去?这可是批量供货!”工程技术研究所负责人急切地问,“订单产品已全部检测合格!今天一定发出去!”徐工查看着现场的一批靶基材铸棒,坚定地回答。

    春寒料峭,在全国人民抗击新冠病毒肺炎疫情攻坚之时,新疆众和一手抓疫情防控,一手抓生产经营,处于关键阶段的超高纯铝溅射靶基材的攻关,一刻也没有停。

2月20日,在工程技术研究所超高纯铝溅射靶基材项目的车间,技术主管徐工戴着口罩来回穿梭查看生产情况。“徐工,(靶材)客户的订单备货情况怎么样?今天能不能发出去?这可是批量供货!”工程技术研究所负责人急切地问,“订单产品已全部检测合格!今天一定发出去!”徐工查看着现场的一批靶基材铸棒,坚定地回答。

徐工的信心源自于新疆众和自主开发的超高纯铝溅射靶基材产品的工艺技术和产品质量。

超高纯铝溅射靶基材研发,新疆众和经历了无数次失败和总结探索,才成功打通“最后一公里”,开发出全套生产工艺和技术,独立于欧洲海德鲁和日本住友化学体系外的第三条完整产业链,产品不仅全面符合市场要求,通过多方验证,并成功实现了批量供货!

瓶颈:超高纯金属材料让半导体行业“芯”痛?

高纯溅射靶材是伴随着半导体工业的发展而兴起的,集成电路产业成为目前高纯溅射靶材的主要应用领域之一,半导体靶材为制备集成电路的关键原材料,也是技术要求最高的靶材,要求靶材超高纯度金属、高精度尺寸、高集成度,其技术含量高,产品质量、性能指标直接决定了靶材的品质和稳定性,最终影响半导体生产。因此把半导体用靶材基材制备是材料制备工业王冠上明珠也不过誉。

公司科研人员正在进行产品性能检测

靶材制造产业链中主要环节为“金属再提纯—高纯金属合金化—基材制备加工—靶材绑定复合—溅射镀膜—终端应用”,高纯度乃至超高纯度的金属材料是生产高纯溅射靶材的关键,以半导体芯片用溅射靶材为例,若溅射靶材杂质含量过高,则形成的薄膜无法达到使用所要求的电性能,并且在溅射过程中易在晶圆上形成缺陷,导致电路短路或损坏,严重影响薄膜的性能。

中国虽然拥有铝基生产溅射靶材所需的各种基础矿源,但金属提纯技术主要由美国、日本、挪威、法国等国掌握,长期以来,国内靶材厂商主要通过从国外进口获得高纯金属及基材供应,每年达数千吨,价格较高且不能及时交货。

超高纯铝溅射靶基材缺陷检测

由于国际间的技术壁垒,我国超高纯铝制备工艺技术的研发进步缓慢,同时靶材企业由于担心原料安全问题,不敢尝试国内企业研发的产品,如此恶性循环,进一步阻碍了相应国内产业体系的进步。

因此,客户对新疆众和的选择和青睐有深层原因:以往国内半导体产业尽管铝制靶、芯片制造等部分环节实现了独立自主,但铝靶的关键原材料严重依赖国外,高价向国外购买。此外,客户还面临着国外供应商难以保证及时交货的尴尬局面。新疆众和的超高纯铝靶基材订单产品工艺和技术,全面缓解了他们的焦虑。

出路:新疆众和打破国外技术垄断,

为中国“芯”保驾护航!

新疆众和作为我国铝电子新材料研制企业,是国内最早规模开发、生产高纯铝的企业,积累了30余年的高纯铝研发生产经验,拥有全球的高纯铝生产基地。尽管如此,但是在开发超高纯铝金属靶基材订单产品一波三折,一是面临国外技术封锁,二是国内没有相应的技术基础,一切都要从零开始。对此,新疆众和开始了十余年的超高纯铝溅射靶基材研发之路。尽管研制历程困难重重,但在公司上下的全力支持下,科研人员决心破釜沉舟,十年磨一剑,坚持了下来。

超高纯铝溅射靶基材

强强联合。新疆众和通过与集成电路相关企业承担国家专项项目联合研发,包括北京有色金属研究总院、宁波江丰电子材料股份有限公司等企事业单位、科研院所、高等院校共同承担国家科技重大专项“极大规模集成电路制造设备及成套工艺”等,加强上下游企业技术合作,完成了实验室工艺摸索。

中试积累。新疆众和果断决定建设超高纯铝溅射靶基材中试工厂,相继克服了超高纯铝(5N5)规模生产过程中杂质元素污染、产品表面质量及内部晶粒组织细化控制、氢含量必须小于0.1ppm、晶粒取向控制等一系列难题,最终打通了超高纯铝溅射靶基材的工艺技术,成为国内一家可以规模生产超高纯铝溅射靶基材企业,铝纯度可达到99.9995%(5N5)。同时,新疆众和、东北大学联合申报的“洁净、细晶5N5超高纯铝的制备关键技术及应用”项目还荣获2019年中国有色金属工业科学技术奖一等奖。

展望:新材料、新技术,中国“芯”未来可期

随着全球晶圆制造厂产能逐步转移至中国,叠加5G智能设备更新,驱动半导体需求进一步释放。超高纯铝靶材作为半导体制造中的金属互连线的主要配套材料,市场规模也日益扩大,消耗量逐年增加,对超高纯铝靶材的需求量也将逐步增加。超高纯铝靶材也广泛应用于平板显示器以及太阳能电池领域,随着OLED渗透率的逐步深入,大厂纷纷加入柔性变革中,全球持续加码可再生能源,制定光伏装机量鼓励政策,以及进口靶材的免税期于2018年年底结束,自2019年起,从日本、美国进口的靶材需要缴纳关税等相关政策,这些都将推动对超高纯铝靶材需求的持续增长。

应用于半导体芯片

面对更大的市场,日新月异的技术迭代,新疆众和的研发技术人员还在紧锣密鼓的持续开展着更深层次的研究,当前的超高纯铝靶基材制备技术不是终点,而是站在了新的起点上,需要不断努力提升和改进,为国产半导体产业的发展提供高性能材料,促进国家科技创新能力飞速发展。

责任编辑:陈岩

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