半導體材料-晶圓制造和封裝測試

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半導體材料-晶圓制造和封裝測試

半導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說技術壁壘相對較低，所以我們主要講的是晶圓制造材料。

先簡單了解下什么是晶圓制造和封裝測試，還是用pizza舉例。

此前曾講過硅晶圓就是餅底，在餅底的基礎上扎幾個孔，撒上各種料，再進行烘烤出爐，這個過程就是晶圓制造。晶圓制造廠出來的時候還是一個圓片，只是上面有了電路，有著幾千顆或上萬顆的晶粒。

封裝測試就是把圓片上存在的幾千顆或上萬顆的晶粒切下來變成一顆一顆，再給每一顆穿個衣服（封裝），并檢測哪些是好的，哪些是壞的（測試），好的挑出來送到產業鏈的下一個環節。

在晶圓的生產環節主要涉及7類半導體材料、化學品，每一類在半導體材料市場規模占比大致如下：

1、硅晶圓：33%

2、特種氣體：17%

3、掩膜版：15%

4、超凈高純試劑：13%

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體材料市場占比在3%左右的濺射靶材。

簡單地說，靶材就是高速荷能粒子轟擊的目標材料，通過更換不同的靶材（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）。

按開關不同可分為：長靶、方靶、圓靶。

按應用領域不同可分為：半導體芯片靶材、平面顯示器靶材、太陽能電池靶材、信息存儲靶材、工具改性靶材、電子器件靶材、其他靶材。

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

半導體內部是由長達數萬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米金屬導線，這些密布的電路必須要對高純度的金屬靶材通過濺射的方式形成。

據悉，蘋果A10芯片的制造用的正是江豐電子高純度濺射靶材。

濺射靶材是半導體晶圓制造環節核心的高難度材料，芯片對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9，4N表示有4個9即99.99%，哪個純度更高，一看就明白了。

在提純領域，小數點后面每多一個9，難度是呈指數級別的增加，技術門檻也就更高。

應用與市場格局

到這里，知道了高純濺射靶材，知道了金屬靶材的鋁、鈦、銅、鉭，那怎么判斷哪個金屬應用幾寸晶圓上，哪個用在制造工藝上？

半導體晶圓制造中，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，多使用的銅互連技術，主要使用銅、鉭靶材。

同時也用鈦材料作為高介電常數的介質金屬柵極技術的主要材料，鋁材料作為晶圓接合焊盤工藝的主要材料。

總體來看，隨著芯片的使用范圍越來越廣泛，芯片市場需求數量增長，對于鋁、鈦、鉭、銅這四種業界主流的薄膜金屬材料的需求也一定會有增長。且目前從技術上及經濟規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險。

在競爭格局上，由于濺射鍍膜工藝起源于國外，所需要的濺射靶材產品性能要求高，長期以來全球濺射靶材研制和生產主要集中在美國、日本少數幾家公司，產業集中度相當高。以霍尼韋爾（美國）、日礦金屬（日本）、東曹（日本）等為代表的濺射靶材生產商占據全球絕大部分市場份額。

這些電源適配器企業在掌握濺射靶材生產的核心技術以后，實施極其嚴格的保密措施，限制技術擴散，同時不斷進行橫向擴張和垂直整合，將業務觸角積極擴展到濺射鍍膜的各個應用領域，牢牢把握著全球濺射靶材市場的主動權，并引領著全球濺射靶材行業的技術進步。

至于其應用領域，主要集中在半導體產業、平板顯示產業（含觸摸屏產業）以及太陽能電池產業。

濺射靶材屬于電子材料，其產業鏈上下游關系如下：

相關上市電源適配器公司

國內濺射靶材行業起步較晚，經過多年的科技攻關和產業化應用，目前國內高純濺射靶材生產企業已經逐漸突破關鍵技術門檻，突破了零的局面，擁有部分產品的規模化生產能力，可以預見未來會達到高速發展時期。

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| 發布時間：2018.06.15 來源：電源適配器廠家

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