芯片成为各国重点发展的目标,中国也不例外,投入大量的人力物力,高校成立集成电路学院,企业加大技术研发等等,同时制定了70%的芯片自给率目标。

但芯片行业非常复杂,涉及各类半导体设备,材料和软硬件技术等等。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?

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中国破冰高端靶材

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技水平。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?

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都知道芯片是具有导电性的,这样才能传输电子信号,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转。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,靶材的种类和技术要求也不一样。

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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,就需要掌握溅射技术了。

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,更无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,市场份额高达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。

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在不断的失败中积累经验,找寻突破的方向。好的一面是,中国最终还是突破了高端靶材,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。

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中国靶材稳步前行

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。但随着智能消费电子产品的崛起,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。

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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。

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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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2023中国半导体制造供应链国产化发展大会暨2023深圳国际半导体技术装备与材料展览会(ICSZChina2023)将于2023年4月7-9日在深圳会展中心(福田)举办,本次大会邀请宁波江丰电子材料股份有限公司零部件事业部总经理昝小磊演讲《多方位布局,深耕半导体核心零部件国产化》,助力中国半导体产业飞速发展。

在大国博弈、国际贸易摩擦和疫情等多重因素叠加的影响下,半导体生产制造用的设备、材料、EDA软件和零部件的交期延长甚至断供,导致半导体与集成电路产业产能、研发和应用受限。中国作为全球最大的半导体消费国,也是全球最大的芯片进口国,市场需求旺盛和关键物资紧缺的矛盾使得国产化迫在眉睫。

深圳是全球电子信息产业供应链最丰富、创新研发能力强、市场活跃度最高、发展要素组合最快捷的产业高地,被赋予国家半导体产业发展重任和战略职责使命所在。

2023年4月7-8日,在深圳举办以“赋能国产、强基固链”为主题的“2023中国半导体制造供应链国产化发展大会”,展会形式为论坛+展览,同期展会“2023深圳国际半导体技术装备与材料展览会”。我们邀请政府主管领导、专家学者、协会领导、企业高管和投资方等发表精彩演讲,聚焦行业热点,解读相关政策,分享最新前沿技术、创新应用、投融资理念和商业模式,抛砖引玉,助力半导体产业国产化做精做专做深做强做大,竭力推动中国半导体产业高质量发展。

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