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半導(dǎo)體材料-晶圓制造和封裝測(cè)試

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半導(dǎo)體材料-晶圓制造和封裝測(cè)試

半導(dǎo)體材料可以分為晶圓材料和封裝材料，封裝材料相較于晶圓制造材料來(lái)說(shuō)技術(shù)壁壘相對(duì)較低，所以我們主要講的是晶圓制造材料。

先簡(jiǎn)單了解下什么是晶圓制造和封裝測(cè)試，還是用pizza舉例。

此前曾講過(guò)硅晶圓就是餅底，在餅底的基礎(chǔ)上扎幾個(gè)孔，撒上各種料，再進(jìn)行烘烤出爐，這個(gè)過(guò)程就是晶圓制造。晶圓制造廠出來(lái)的時(shí)候還是一個(gè)圓片，只是上面有了電路，有著幾千顆或上萬(wàn)顆的晶粒。

封裝測(cè)試就是把圓片上存在的幾千顆或上萬(wàn)顆的晶粒切下來(lái)變成一顆一顆，再給每一顆穿個(gè)衣服（封裝），并檢測(cè)哪些是好的，哪些是壞的（測(cè)試），好的挑出來(lái)送到產(chǎn)業(yè)鏈的下一個(gè)環(huán)節(jié)。

在晶圓的生產(chǎn)環(huán)節(jié)主要涉及7類半導(dǎo)體材料、化學(xué)品，每一類在半導(dǎo)體材料市場(chǎng)規(guī)模占比大致如下：

1、硅晶圓：33%

2、特種氣體：17%

3、掩膜版：15%

4、超凈高純?cè)噭?3%

5、拋光液和拋光墊：7%

6、光阻材料：7%

7、濺射靶材：3%

今天咱們主要講在半導(dǎo)體材料市場(chǎng)占比在3%左右的濺射靶材。

簡(jiǎn)單地說(shuō)，靶材就是高速荷能粒子轟擊的目標(biāo)材料，通過(guò)更換不同的靶材（如鋁、銅、不銹鋼、鈦、鎳靶等），即可得到不同的膜系（如超硬、耐磨、防腐的合金膜等）。

目前，（高純度）濺射靶材按照化學(xué)成分不同可分為：

①金屬靶材（純金屬鋁、鈦、銅、鉭等）

②合金靶材（鎳鉻合金、鎳鈷合金等）

③陶瓷化合物靶材（氧化物、硅化物、碳化物、硫化物等）。

按開關(guān)不同可分為：長(zhǎng)靶、方靶、圓靶。

按應(yīng)用領(lǐng)域不同可分為：半導(dǎo)體芯片靶材、平面顯示器靶材、太陽(yáng)能電池靶材、信息存儲(chǔ)靶材、工具改性靶材、電子器件靶材、其他靶材。

濺射：即集成電路制造過(guò)程中要反復(fù)用到的工藝；靶材：就是濺射工藝中必不可少的重要原材料。那么，不同應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)材料的選擇及性能要求也有一定差異，具體如下：



半導(dǎo)體內(nèi)部是由長(zhǎng)達(dá)數(shù)萬(wàn)米的金屬配線而組成，而濺射靶材則是用于制作這些配線的關(guān)鍵消耗材料。如蘋果A10處理器，指甲蓋大小的芯片上密布著上萬(wàn)米金屬導(dǎo)線，這些密布的電路必須要對(duì)高純度的金屬靶材通過(guò)濺射的方式形成。

據(jù)悉，蘋果A10芯片的制造用的正是江豐電子高純度濺射靶材。

濺射靶材是半導(dǎo)體晶圓制造環(huán)節(jié)核心的高難度材料，芯片對(duì)濺射靶材的要求非常之高，要求靶材純度很高，一般在5N（99.999%）以上。

5N就是表示有5個(gè)9，4N表示有4個(gè)9即99.99%，哪個(gè)純度更高，一看就明白了。

在提純領(lǐng)域，小數(shù)點(diǎn)后面每多一個(gè)9，難度是呈指數(shù)級(jí)別的增加，技術(shù)門檻也就更高。

應(yīng)用與市場(chǎng)格局

到這里，知道了高純?yōu)R射靶材，知道了金屬靶材的鋁、鈦、銅、鉭，那怎么判斷哪個(gè)金屬應(yīng)用幾寸晶圓上，哪個(gè)用在先進(jìn)制造工藝上？

半導(dǎo)體晶圓制造中，200mm（8寸）及以下晶圓制造通常以鋁制程為主，使用的靶材以鋁、鈦元素為主。300mm（12寸）晶圓制造，多使用先進(jìn)的銅互連技術(shù)，主要使用銅、鉭靶材。

同時(shí)也用鈦材料作為高介電常數(shù)的介質(zhì)金屬柵極技術(shù)的主要材料，鋁材料作為晶圓接合焊盤工藝的主要材料。

總體來(lái)看，隨著芯片的使用范圍越來(lái)越廣泛，芯片市場(chǎng)需求數(shù)量增長(zhǎng)，對(duì)于鋁、鈦、鉭、銅這四種業(yè)界主流的薄膜金屬材料的需求也一定會(huì)有增長(zhǎng)。且目前從技術(shù)上及經(jīng)濟(jì)規(guī)模上還未找到能夠替代這四種薄膜金屬材料的其他方案，所以這四種材料目前看不到被替代的風(fēng)險(xiǎn)。

在競(jìng)爭(zhēng)格局上，由于濺射鍍膜工藝起源于國(guó)外，所需要的濺射靶材產(chǎn)品性能要求高，長(zhǎng)期以來(lái)全球?yàn)R射靶材研制和生產(chǎn)主要集中在美國(guó)、日本少數(shù)幾家公司，產(chǎn)業(yè)集中度相當(dāng)高。以霍尼韋爾（美國(guó)）、日礦金屬（日本）、東曹（日本）等為代表的濺射靶材生產(chǎn)商占據(jù)全球絕大部分市場(chǎng)份額。

這些電源適配器企業(yè)在掌握濺射靶材生產(chǎn)的核心技術(shù)以后，實(shí)施極其嚴(yán)格的保密措施，限制技術(shù)擴(kuò)散，同時(shí)不斷進(jìn)行橫向擴(kuò)張和垂直整合，將業(yè)務(wù)觸角積極擴(kuò)展到濺射鍍膜的各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，牢牢把握著全球?yàn)R射靶材市場(chǎng)的主動(dòng)權(quán)，并引領(lǐng)著全球?yàn)R射靶材行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。

至于其應(yīng)用領(lǐng)域，主要集中在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、平板顯示產(chǎn)業(yè)（含觸摸屏產(chǎn)業(yè)）以及太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)。

濺射靶材屬于電子材料，其產(chǎn)業(yè)鏈上下游關(guān)系如下：



相關(guān)上市電源適配器公司

國(guó)內(nèi)濺射靶材行業(yè)起步較晚，經(jīng)過(guò)多年的科技攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，目前國(guó)內(nèi)高純?yōu)R射靶材生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)逐漸突破關(guān)鍵技術(shù)門檻，突破了零的局面，擁有部分產(chǎn)品的規(guī)?；a(chǎn)能力，可以預(yù)見未來(lái)會(huì)達(dá)到高速發(fā)展時(shí)期。




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| 發(fā)布時(shí)間：2018.06.15    來(lái)源：電源適配器廠家
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