為中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)保駕護(hù)航,新疆眾和超高純鋁濺射靶基材實(shí)現(xiàn)批量供應(yīng)
2020年02月24日 9:38 5435次瀏覽 來源: 新疆眾和 分類: 鋁資訊
春寒料峭,在全國(guó)人民抗擊新冠病毒肺炎疫情攻堅(jiān)之時(shí),新疆眾和一手抓疫情防控,一手抓生產(chǎn)經(jīng)營(yíng),處于關(guān)鍵階段的超高純鋁濺射靶基材的攻關(guān),一刻也沒有停。
2月20日,在工程技術(shù)研究所超高純鋁濺射靶基材項(xiàng)目的車間,技術(shù)主管徐工戴著口罩來回穿梭查看生產(chǎn)情況。“徐工,(靶材)客戶的訂單備貨情況怎么樣?今天能不能發(fā)出去?這可是批量供貨!”工程技術(shù)研究所負(fù)責(zé)人急切地問,“訂單產(chǎn)品已全部檢測(cè)合格!今天一定發(fā)出去!”徐工查看著現(xiàn)場(chǎng)的一批靶基材鑄棒,堅(jiān)定地回答。
徐工的信心源自于新疆眾和自主開發(fā)的超高純鋁濺射靶基材產(chǎn)品的工藝技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量。
超高純鋁濺射靶基材研發(fā),新疆眾和經(jīng)歷了無數(shù)次失敗和總結(jié)探索,才成功打通“最后一公里”,開發(fā)出全套生產(chǎn)工藝和技術(shù),獨(dú)立于歐洲海德魯和日本住友化學(xué)體系外的第三條完整產(chǎn)業(yè)鏈,產(chǎn)品不僅全面符合市場(chǎng)要求,通過多方驗(yàn)證,并成功實(shí)現(xiàn)了批量供貨!
瓶頸:超高純金屬材料讓半導(dǎo)體行業(yè)“芯”痛?
高純?yōu)R射靶材是伴隨著半導(dǎo)體工業(yè)的發(fā)展而興起的,集成電路產(chǎn)業(yè)成為目前高純?yōu)R射靶材的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一,半導(dǎo)體靶材為制備集成電路的關(guān)鍵原材料,也是技術(shù)要求最高的靶材,要求靶材超高純度金屬、高精度尺寸、高集成度,其技術(shù)含量高,產(chǎn)品質(zhì)量、性能指標(biāo)直接決定了靶材的品質(zhì)和穩(wěn)定性,最終影響半導(dǎo)體生產(chǎn)。因此把半導(dǎo)體用靶材基材制備是材料制備工業(yè)王冠上明珠也不過譽(yù)。
公司科研人員正在進(jìn)行產(chǎn)品性能檢測(cè)
靶材制造產(chǎn)業(yè)鏈中主要環(huán)節(jié)為“金屬再提純—高純金屬合金化—基材制備加工—靶材綁定復(fù)合—濺射鍍膜—終端應(yīng)用”,高純度乃至超高純度的金屬材料是生產(chǎn)高純?yōu)R射靶材的關(guān)鍵,以半導(dǎo)體芯片用濺射靶材為例,若濺射靶材雜質(zhì)含量過高,則形成的薄膜無法達(dá)到使用所要求的電性能,并且在濺射過程中易在晶圓上形成缺陷,導(dǎo)致電路短路或損壞,嚴(yán)重影響薄膜的性能。
中國(guó)雖然擁有鋁基生產(chǎn)濺射靶材所需的各種基礎(chǔ)礦源,但金屬提純技術(shù)主要由美國(guó)、日本、挪威、法國(guó)等國(guó)掌握,長(zhǎng)期以來,國(guó)內(nèi)靶材廠商主要通過從國(guó)外進(jìn)口獲得高純金屬及基材供應(yīng),每年達(dá)數(shù)千噸,價(jià)格較高且不能及時(shí)交貨。
超高純鋁濺射靶基材缺陷檢測(cè)
由于國(guó)際間的技術(shù)壁壘,我國(guó)超高純鋁制備工藝技術(shù)的研發(fā)進(jìn)步緩慢,同時(shí)靶材企業(yè)由于擔(dān)心原料安全問題,不敢嘗試國(guó)內(nèi)企業(yè)研發(fā)的產(chǎn)品,如此惡性循環(huán),進(jìn)一步阻礙了相應(yīng)國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)體系的進(jìn)步。
因此,客戶對(duì)新疆眾和的選擇和青睞有深層原因:以往國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)盡管鋁制靶、芯片制造等部分環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立自主,但鋁靶的關(guān)鍵原材料嚴(yán)重依賴國(guó)外,高價(jià)向國(guó)外購(gòu)買。此外,客戶還面臨著國(guó)外供應(yīng)商難以保證及時(shí)交貨的尷尬局面。新疆眾和的超高純鋁靶基材訂單產(chǎn)品工藝和技術(shù),全面緩解了他們的焦慮。
出路:新疆眾和打破國(guó)外技術(shù)壟斷,
為中國(guó)“芯”保駕護(hù)航!
新疆眾和作為我國(guó)鋁電子新材料研制企業(yè),是國(guó)內(nèi)最早規(guī)模開發(fā)、生產(chǎn)高純鋁的企業(yè),積累了30余年的高純鋁研發(fā)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),擁有全球的高純鋁生產(chǎn)基地。盡管如此,但是在開發(fā)超高純鋁金屬靶基材訂單產(chǎn)品一波三折,一是面臨國(guó)外技術(shù)封鎖,二是國(guó)內(nèi)沒有相應(yīng)的技術(shù)基礎(chǔ),一切都要從零開始。對(duì)此,新疆眾和開始了十余年的超高純鋁濺射靶基材研發(fā)之路。盡管研制歷程困難重重,但在公司上下的全力支持下,科研人員決心破釜沉舟,十年磨一劍,堅(jiān)持了下來。
超高純鋁濺射靶基材
強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合。新疆眾和通過與集成電路相關(guān)企業(yè)承擔(dān)國(guó)家專項(xiàng)項(xiàng)目聯(lián)合研發(fā),包括北京有色金屬研究總院、寧波江豐電子材料股份有限公司等企事業(yè)單位、科研院所、高等院校共同承擔(dān)國(guó)家科技重大專項(xiàng)“極大規(guī)模集成電路制造設(shè)備及成套工藝”等,加強(qiáng)上下游企業(yè)技術(shù)合作,完成了實(shí)驗(yàn)室工藝摸索。
中試積累。新疆眾和果斷決定建設(shè)超高純鋁濺射靶基材中試工廠,相繼克服了超高純鋁(5N5)規(guī)模生產(chǎn)過程中雜質(zhì)元素污染、產(chǎn)品表面質(zhì)量及內(nèi)部晶粒組織細(xì)化控制、氫含量必須小于0.1ppm、晶粒取向控制等一系列難題,最終打通了超高純鋁濺射靶基材的工藝技術(shù),成為國(guó)內(nèi)一家可以規(guī)模生產(chǎn)超高純鋁濺射靶基材企業(yè),鋁純度可達(dá)到99.9995%(5N5)。同時(shí),新疆眾和、東北大學(xué)聯(lián)合申報(bào)的“潔凈、細(xì)晶5N5超高純鋁的制備關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目還榮獲2019年中國(guó)有色金屬工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
展望:新材料、新技術(shù),中國(guó)“芯”未來可期
隨著全球晶圓制造廠產(chǎn)能逐步轉(zhuǎn)移至中國(guó),疊加5G智能設(shè)備更新,驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體需求進(jìn)一步釋放。超高純鋁靶材作為半導(dǎo)體制造中的金屬互連線的主要配套材料,市場(chǎng)規(guī)模也日益擴(kuò)大,消耗量逐年增加,對(duì)超高純鋁靶材的需求量也將逐步增加。超高純鋁靶材也廣泛應(yīng)用于平板顯示器以及太陽(yáng)能電池領(lǐng)域,隨著OLED滲透率的逐步深入,大廠紛紛加入柔性變革中,全球持續(xù)加碼可再生能源,制定光伏裝機(jī)量鼓勵(lì)政策,以及進(jìn)口靶材的免稅期于2018年年底結(jié)束,自2019年起,從日本、美國(guó)進(jìn)口的靶材需要繳納關(guān)稅等相關(guān)政策,這些都將推動(dòng)對(duì)超高純鋁靶材需求的持續(xù)增長(zhǎng)。
應(yīng)用于半導(dǎo)體芯片
面對(duì)更大的市場(chǎng),日新月異的技術(shù)迭代,新疆眾和的研發(fā)技術(shù)人員還在緊鑼密鼓的持續(xù)開展著更深層次的研究,當(dāng)前的超高純鋁靶基材制備技術(shù)不是終點(diǎn),而是站在了新的起點(diǎn)上,需要不斷努力提升和改進(jìn),為國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供高性能材料,促進(jìn)國(guó)家科技創(chuàng)新能力飛速發(fā)展。
責(zé)任編輯:陳巖
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