高纯金属溅射靶材是集成电路用关键基础材料，对实现集成电路用靶材的全面自主可控，推动集成电路产业高质量发展具有基础性价值。在我国，集成电路用高纯金属溅射靶材行业起步较晚、基础薄弱，近年来受益于国家支持及自身成长，突破关键制备技术并形成高纯金属原料和溅射靶材研发制造体系，在产品性能方面逐步缩小与世界水平的差距，但在电子信息领域的高纯金属新材料开发方面仍滞后于下游产业的发展需求，有关材料亟待突破并实现自主可控。
中国工程院院刊《中国工程科学》2023年年第1期刊发有研亿金新材料有限公司何金江正高级工程师研究团队的《集成电路用高纯金属溅射靶材发展研究》一文。文章分析了集成电路用高纯金属溅射靶材的应用需求，梳理了相应高纯金属溅射靶材的研制现状，涵盖高纯铝及铝合金、高纯铜及铜合金、高纯钛、高纯钽、高纯钴和镍铂、高纯钨及钨合金等细分类别。在凝练我国高端靶材制备关键技术及工程化方面存在问题的基础上，着眼领域2030年发展目标，提出了集成电路用高纯金属溅射靶材产业的重点发展方向：提升材料制备技术水平，攻克高性能靶材制备关键技术，把握前沿需求开发高端新材料，提升材料分析检测和应用评价能力。文章建议，开展“产学研用”体系建设，解决关键设备国产化问题，加强人才队伍建设力度，掌握自主知识产权体系，拓展国际合作交流，以此提升高纯金属溅射靶材的发展质量和水平。
一、前言
集成电路产业是信息技术领域的核心产业，是事关经济社会发展和国家安全的战略性、基础性、先导性产业。随着第五代移动通信、物联网、人工智能等信息技术的迅速发展，集成电路的重要性更加凸显，相关产业持续高增长。材料是集成电路产业链的上游环节，对集成电路制造业发展与创新起着至关重要的支撑作用；一代技术依赖一代工艺，一代工艺依赖一代材料。在后摩尔时代，无论是延续摩尔定律，还是扩展摩尔定律，集成电路性能提升主要依赖新材料、新工艺、新器件、新集成技术。为了制造具有更高运转速度、增强性能特征、更低功耗的新器件，需要开发高性能新材料。
高纯金属溅射靶材是集成电路金属化工艺中采用物理气相沉积方法制备薄膜的关键材料。早期的集成电路主要使用铝及铝合金、钛及部分贵金属等作为靶材；随着集成电路先进逻辑、先进存储、先进封装以及其他新器件技术的发展，使用靶材拓展至铜、钽、钴、镍、钨、钼、钒、金、银、铂、钌、钪、镧等有色金属及合金材料。与平面显示、太阳能(7.040, 0.12, 1.73%)等领域相比，集成电路对靶材的技术要求最高，集成电路用靶材的制备技术突破难度最大。为了提升靶材的综合性能，在高纯金属冶金提纯、熔铸成型、粉末烧结、微观组织调控、异质焊接，靶材结构优化设计、分析检测、应用评价等方面开展了系统研发。随着集成电路7 nm及以下先进逻辑器件、新型存储器件、三维集成等先进器件及技术的创新突破，靶材技术性能提升方面的需求更显迫切，同时下游应用验证的难度进一步增大。
客观来看，目前全球集成电路用高纯金属溅射靶材市场由美国、日本企业占据主导地位；虽然我国有色金属行业具有规模优势，但在电子信息领域的高纯金属新材料开发方面滞后于下游产业的发展需求，有关材料亟待突破并实现自主可控。当前，国家级发展规划已将高纯金属和溅射靶材列为新一代信息技术产业发展的重要材料类型。在此背景下，本文针对集成电路用高纯金属溅射靶材，分析需求、梳理现状、剖析问题，进而明确重点方向、提出保障建议，以为高纯金属溅射靶材的科技进步、行业升级以及相应材料基础研究提供参考。
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