日企垄断终结者:国产12英寸晶圆靶材定制服务全解析
薄膜厚度范围
在半导体制造的核心环节中,靶材作为芯片沉积工艺的关键材料,长期被日企垄断。近年来,中国通过技术攻关与产业链协同,逐步实现12英寸晶圆靶材的自主化突破,为芯片制造国产化提供了重要支撑。
一、靶材:半导体制造的核心基石
靶材是芯片制造中用于沉积导电层、绝缘层的核心材料,纯度需达到99.9995%以上,技术壁垒极高。全球市场曾长期被日矿金属、霍尼韦尔等企业主导,而中国高端靶材国产化率不足30%,每年进口额超200亿元。这一“卡脖子”问题不仅推高了芯片制造成本,更制约了半导体产业链的自主可控。
二、技术突围:从“跟跑”到“并跑”
1. 高纯金属靶材突破国内企业通过自主创新,逐步攻克靶材制备的核心技术。例如,江丰电子自主研发的12英寸高纯铜靶材通过中芯国际验证,良率达99.99%,纯度突破6N级(99.9999%),打破了日本东曹的垄断。有研亿金则在钴靶材领域取得突破,其12英寸高纯钴靶材纯度达99.999%以上,透磁率等关键指标达到国际领先水平,并通过台积电、三星等企业的验证。
2. 工艺与设备协同创新靶材的性能与生产设备密切相关。北方华创联合有研新材开发出首台国产12英寸铜靶材溅射设备,实现“材料-设备-工艺”全链条自主化,成本降低40%。这一模式不仅降低了对进口设备的依赖,还通过工艺优化提升了靶材的稳定性和适配性。
薄膜应用
三、产业链协同:构建自主生态圈
1. 上下游深度联动国家大基金二期注资50亿元支持靶材关键设备研发,上海、合肥等地设立靶材产业园,推动上下游企业形成集群效应。例如,中芯国际、京东方等头部晶圆厂逐步采用国产靶材,通过联合验证优化工艺,加速国产替代进程。
2. 成本与效率优势显现依托国内稀土资源与规模化生产优势,国产靶材在保持性能的同时逐步缩小与进口产品的价差。数据显示,2023年中国进口靶材量同比下降22%,部分企业已实现对日企的“非对称竞争”。
四、未来方向:面向先进制程与新兴领域
1. 第三代半导体材料布局碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等第三代半导体靶材需求快速增长。例如,江西科泰新材料的SiC靶材已供货三星产线,性能比肩美国Ⅱ-Ⅵ公司,未来有望在新能源汽车、5G通信等领域扩大应用。
2. 绿色制造与全球化布局欧盟碳边境税(CBAM)倒逼低碳靶材研发,国内企业推出“零碳溅射工艺”,能耗降低30%。同时,隆华科技在马来西亚投建靶材封测基地,利用RCEP关税优惠规避贸易壁垒,推动“中国+1”全球化战略。
3. 先进制程适配能力提升随着半导体工艺向7nm以下演进,靶材的纯度、晶粒控制等要求进一步提高。国内企业正加速研发适配先进制程的靶材,例如有研亿金的高纯镍铂靶材已实现批量生产,支持28nm以下芯片制造。
结语
国产12英寸晶圆靶材的崛起,标志着中国在半导体材料领域的技术突破与产业生态重构。通过“技术自主化+产业链协同”,中国靶材企业正从追赶者向领跑者转变,为全球半导体产业的多元化竞争注入新动力。这一进程不仅关乎产业链安全,更将重塑未来芯片制造的全球格局。
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