直击芯片产业核心根基!全国半导体大咖齐聚德州攻坚靶材国产化
(记者 徐明 德州报道) 在半导体产业链中,有一类关键材料被称为“芯片的基石”和“产业的味精”,它虽用量不大,却直接影响芯片的性能、良率与可靠性。这块至关重要的拼图,便是半导体靶材。当前,我国芯片产业在光刻机、EDA软件等环节屡遭“卡脖子”之际,作为物理气相沉积(PVD)工艺核心耗材的靶材,其国产化进程正成为一场不容有失的攻坚战。
2024年12月19日,一场聚焦这一“隐秘战场”的产业盛会在山东德州隆重召开。以“智汇德州·靶向未来”为主题的全国半导体靶材技术与产业发展大会在此举行。来自中科院、中国电子材料行业协会、国内头部靶材企业及高校的近500名顶尖专家与行业领袖齐聚一堂,共商靶材国产化的突围之路,直指我国芯片产业核心材料自主可控的“最后一公里”。
靶材重要性凸显:从“备胎”到“刚需”
“靶材,是芯片制造中溅射薄膜的关键材料,从逻辑芯片到存储芯片,从显示面板到先进封装,没有高纯度的靶材,一切精密制造都是空中楼阁。”中国半导体行业协会副理事长魏少军在大会主旨演讲中指出,随着先进制程向3纳米乃至更小节点演进,对靶材的纯度、均匀性和大尺寸化要求呈指数级增长。
数据显示,2023年全球半导体靶材市场规模已超过200亿美元,其中日本、美国企业长期占据技术与市场垄断地位。我国对高端靶材的自给率尚不足15%,尤其是应用于14nm及以下先进制程的高端铜靶、钽靶及钴靶等,严重依赖进口。
“过去我们可能觉得可以用‘备胎’来应急,但在地缘政治博弈加剧的当下,靶材已成为从‘可用备胎’到‘不可替代刚需’的战略物资。”魏少军强调,此次大会选址有“集成电路关键材料基地”之称的德州,正体现了行业集中力量攻难关的决心。
技术藩篱如何破?专家开出创新“药方”
靶材国产化的难点不仅在于“造得出”,更在于“用得上”。大会技术论坛上,多位专家直指痛点。
“靶材的核心技术壁垒有三个:超高纯金属提纯技术、大尺寸高致密度粉末冶金技术,以及满足客户定制化需求的精密加工与绑定技术。”中国科学院金属研究所研究员刘岗在报告中坦言,以更高纯度的溅射靶材为例,杂质含量需控制在百万分之一以下,这对现有的国产提纯、检测设备提出了极为严苛的挑战。
面对重重技术壁垒,与会专家达成共识:必须从材料科学底层原理出发,走“产学研用”深度融合之路。大会展示的德州本土靶材企业“德晶新材料”的突破案例,给与会者带来了信心。该公司历时五年研发,成功突破了7nm以下制程用高纯铜锰合金靶材的制备技术,其纯度达到99.9999%,并已通过国内多家头部晶圆厂的初期验证。
“打破垄断没有捷径,只能靠日复一日的配方迭代与工艺优化。”德晶新材料董事长陈浩在发言中掷地有声。
德州样本:打造国产替代的“朋友圈”和“生态圈”
此次大会落户德州并非偶然。近年来,德州凭借其得天独厚的区位优势与政策支持,已初步形成覆盖超高纯金属冶炼、靶材加工、再生回收的完整产业链。大会期间,同步举行了“半导体靶材产业创新联合体”揭牌仪式,这是国内首个由行业协会、科研机构、上下游龙头企业共同发起的靶材领域创新平台。
“独行快,众行远。” 德州市委副书记、市长朱开国在致辞中表示,德州正致力于打造靶材国产化的“最优试验田”。一方面,政府将设立100亿元规模的半导体产业基金,重点支持靶材类种子期、初创期企业;另一方面,依托位于德州经济技术开发区的“半导体材料产业园”,为入驻企业提供产品检测、洁净厂房等共享设施,降低中小企业创新成本。
“我们不仅要解决‘有没有’的问题,更要解决‘用得好不好’的问题。”中国电子材料行业协会副理事长袁桐表示,联合体将建立靶材“设计-制造-验证-应用”的闭环联动机制,帮助国产靶材尽快从“实验室宝贝”蜕变为晶圆厂里稳定运行的“工业必需品”。
未来已来:目标锁定“全链自主”
为期两天的会议在热烈讨论中落下帷幕,但留给行业的思考与力量正在发酵。与会代表一致认为,随着国内靶材企业在高纯铝、钛、铜等基础靶材领域的快速崛起,以及先进制程靶材的持续突破,我国靶材产业正处在从“局部突破”迈向“全链自主”的关键拐点。
正如大会主题所昭示的那样:靶向未来。在这场关乎国家科技命脉的攻坚战中,德州不仅成为全国半导体人智慧的聚集地,更有望成为改写全球靶材产业版图的重要策源地。芯片产业的根基,正在这片土地上日益坚实。