。就拿材料来说,靶材是一项关键技术领域。而中国打破美日垄断,取得了高端靶材的突破。这是怎样的技术呢?在芯片领域又有多大的价值意义?
一颗手机SOC芯片只有指甲盖大小,看起来平平无奇,其实内含全球顶级的科学技术水平。制造一颗芯片需要用上光刻机设备,光刻胶材料。
从设计到制造,再到封测,每一个环节都会经历几十,上百道步骤。而每个步骤的背后,需要配套的产业链技术支持。
别的暂且不说,在材料方面靶材就足以付出巨大的努力。靶材究竟是怎样的材料呢?有怎样的作用呢?
都知道芯片是具有导电性的,这样才可以传输电子信号,完成指令的输入并进行反馈。而靶材在芯片制造的过程中,充当的作用就是承受离子束的轰击,然后释放出具有导电的薄膜。
在这层薄膜的导电特性下,芯片电路才能正常运作。靶材的原理说起来简单,但是做起来可没那么容易。而且根据应用领域的不同,靶材的种类和技术方面的要求也不一样。
在芯片领域,使用的靶材有很高的纯度要求,达到了99.999%的水准。除了材料本身,其制备技术也是关键。如何让靶材释放出导电的薄膜,就要掌握溅射技术了。
如果没有先进溅射技术的支持,离子束轰击靶材的结果就是原子四处分散,无法聚焦在一个层面,更没办法形成导电的薄膜了,因为突破溅射技术成为了突破高端靶材的突破口。
纵观全球,这项技术及市场被日韩垄断,市场占有率高达80%,并建立了夯实的核心技术体系。想要参照对方的技术来自研几乎是不可能的,因为核心技术被对方严厉封锁,只能靠自己一步一步摸索。
在不断的失败中积累经验,找寻突破的方向。好的一面是,中国终究是突破了高端靶材,可用于芯片制造。
而取得突破的关键人物就是中国工程院院士何季麟。在数年前,何季麟带领团队成功完成了高性能ITO溅射靶材制备技术破冰。
这意味着国内具备建设靶材制备技术体系,能够基于这些制备技术加快靶材的市场应用,在芯片、显示面板、光伏等行业充分的发挥靶材的重要基材作用。中国破冰高端靶材,掌握制备技术只是其一。事实上,我国在过去二十年一直深耕靶材市场。
靶材起初这只是一项不起眼的技术,在2000年时全球靶材市场厂商也只有几十家,市场规模远远比不上手机、电脑、电视等等。但随只能消费电子科技类产品的崛起,对芯片的需求更高了,而靶材作为芯片制造的原材料之一,自然而然引起了重视。
何季麟院士和研发团队开始了深入研究,困难肯定是存在的,但在不断的厚积薄发下,功夫不负有心人,迈出了破冰的最终一步。
除此之外,企业层面也迎来众多国产厂商的参与。比如国内靶材巨头江丰电子在2005年成立,彼时国内靶材市场初具规模,江丰电子看中了这一市场潜力便持续深耕。
截至目前,江丰电子在靶材的原材料,制备技术等方面都掌握了核心话语权,在靶材上下游市场中均有布局。
不仅如此,中国靶材稳步前行,在2022年底,江丰电子联合秦川机床共同建设半导体靶材高端装备协同创新中心。
该创新中心将聚焦高端靶材材料,装备和各类核心技术进行创新突破,为国产靶材市场添砖加瓦。
眼看国产靶材市场快速崛起,国外供应商开始着急了。在价格上大幅下调,比如应用于显示领域的ITO靶材价格一度下滑75%,似乎想用价格战来维持市场地位。只不过晚了,降价只是一回事,能否超越国产靶材质量又是另外一回事。
中国靶材市场走过了20年,有何季麟的攻坚克难,也有江丰电子的商业布局,让中国靶材从无到有,从低端到高端。相信在持续努力下,定能取得更大的进展。
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