溅射靶材：半导体芯片材料

在作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。

溅射靶材产业链

溅射靶材产业链基本呈金字塔型分布。产业链主要包括金属提纯、靶材制造、溅射镀膜和终端应用等环节。

终端应用环节是整个产业链中规模最大的领域，包括半导体芯片、平板显示器、太阳能电池等领域。

原材料纯度是影响薄膜材料性能的关键因素，高纯金属原材料是靶材生产制造的基础。

高纯金属提纯分为化学提纯和物理提纯，在实际应用中，通常使用多种物理、化学手段联合提纯实现高纯材料的制备。

下游不同应用领域对于所需溅射靶材的要求不一，比如：半导体芯片对溅射靶材的金属材料纯度、内部微观结构等方面都设定了极其苛刻的标准，需要掌握生产过程中的关键技术并经过长期实践才能制成符合工艺要求的产品，因此，半导体芯片对溅射靶材的要求是最高的，价格也最为昂贵。

相比之下，平板显示器、太阳能电池对于溅射靶材的纯度和技术要求略低一筹，但随着靶材尺寸的增大，对溅射靶材的焊接结合率、平整度等指标提出了更高的要求。

靶材技术发展趋势

溅射靶材向大尺寸、高纯度化发展

溅射靶材的技术发展趋势与下游应用领域的技术革新息息相关，随着应用市场在薄膜产品或元件上的技术进步，溅射靶材也需要随之变化。

在下游应用领域中，半导体产业对溅射靶材和溅射薄膜的品质要求最高，随着更大尺寸的硅晶圆片制造出来，相应地要求溅射靶材也朝着大尺寸方向发展，同时也对溅射靶材的晶粒晶向控制提出了更高的要求。

溅射薄膜的纯度与溅射靶材的纯度密切相关，为了满足半导体更高精度、更细小微米工艺的需求，所需要的溅射靶材纯度不断攀升，甚至达到99.9999%(6N)纯度以上。