半导体制造环节流程

一、靶材的含义:

 

靶材是半导体、显示面板、异质结光伏领域等的关键核心材料,存在工艺不可替代性。

 

 

 

靶材是“被忽视”的核心耗材

 

靶材用于“晶圆制造”和“芯片封装”两个环节,在晶圆制造环节主要被用作金属溅镀,在芯片封装环节常用作贴片焊线的镀膜。半导体芯片用金属溅射靶材的作用,就是给芯片上制作传递信息的金属导线。

 

靶材是制备薄膜的主要材料之一,主要应用于集成电路、平板显示、太阳能电池、记录媒体、智能玻璃等,对材料纯度和稳定性要求高。

 

溅射靶材的工作原理:溅射是制备薄膜材料的主要技术之一,它利用离子源产生的离子,在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,被轰击的固体即为溅射靶材。

 

靶材发展趋势是:高溅射率、晶粒晶向控制、大尺寸、高纯金属。

 

 

二、靶材的应用方向:

 

高纯溅射靶材集中应用于平板显示、信息存储、太阳能电池、芯片四个领域,合计占比达 94%。

集成电路、平板显示器、太阳能电池、信息存储、工具改性、光学器件、高档装饰用品等生产过程中均需要进行溅射镀膜工艺,溅射靶材应用领域非常广阔。对于靶材用量较大的行业主要有集成电路、平板显示器、太阳能电池、磁记录媒体、光学器件等。

其中,高纯溅射靶材则主要用于对材料纯度、稳定性要求更高的领域,如集成电路、平板显示器、太阳能电池、磁记录媒体、智能玻璃等行业。

 

 

 

 

芯片认证对靶材要求最为严格

 

1)芯片靶材是制造集成电路的关键原材料,也是技术要求最高的靶材。从技术要求来看,半导体靶材要求超高纯度金属、高精密尺寸、高集成度等,往往选取高纯铜、高纯铝、高纯钛、高纯钽、铜锰合金等,集成电路芯片通常要求铝靶纯度在 5N5 以上。

(2)平板显示靶材的原材料有高纯度铝、铜、钼等,还有掺锡氧化铟(ITO),主要用于高清电视、笔记本电脑等。平板显示靶材技术要求高,它要求材料高纯度、面积大、均匀性好。平板显示靶材通常要求铝靶纯度在 5N 以上。

(3)信息存储靶材具备高存储密度、高传输速度等特性。

(4)工具改性靶材的原材料有纯金属铬、铬铝合金等,主要用工具、模具等表面强化,性能要求较高、使用寿命延长。

 

 

半导体芯片对溅射靶材的技术要求最高,价格也最为昂贵,对于靶材纯度和技术的要求高于平面显示器、太阳能电池等其他应用领域。

 

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,溅射靶材若杂质含量过高,形成的薄膜就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微粒,导致电路短路或损坏,将严重影响薄膜的性能。一般而言,芯片制造对溅射靶材金属纯度的要求最高,通常要求达到99.9995%(5N5)以上,平板显示器、太阳能电池分别要求达到99.999%(5N)、99.995%(4N5)以上即可。

 

 

—— 时光投研

发表时间:2022-11-18 09:14