行业标准项目建议书
建议项目名称
(中文)
高纯钛铝合金靶材
建议项目名称
(英文)
High purity titanium aluminum alloy target
制定或修订
■制定 □修订
被修订标准号
采用程度
□IDT □MOD □NEQ
采标号
国际标准名称
(中文)
国际标准名称
(英文)
采用快速程序
□FTP
快速程序代码
□B □C
ICS分类号
77.150.50
中国标准分类号
H 64
牵头单位
宁波江丰电子材料股份有限公司
体系编号
333
参与单位
同创普润(上海)机电高科技有限公司、有研亿金新材料有限公司、宁波创润新材料有限公司、宁波江丰半导体科技有限公司
完成周期(月)
24
目的、意义
或必要性

 

半导体芯片行业历经半个世纪,目前仍遵循着“摩尔定律”向前发展。在晶圆制造方面,芯片尺寸不断减小(目前主流28纳米以下),同时晶圆尺寸不断增大以进一步降低成本(目前12英寸是主流)。高纯钛铝靶材主要应用于半导体28nm及以下制程的前端工序且以12英寸晶圆为主,是芯片制造的关键材料。目前作为高端的钛铝靶材长期被美、日国家的靶材制造企业所垄断市场,为了填补国内市场的空白,满足国内芯片厂商先进制程技术的所需的关键原材料,提升我国集成电路产业的高质量发展,实现高纯钛铝自主供给意义重大。

作为集成电路领域相对成熟、性价比颇高的28nm制程,在汽车芯片、显示驱动IC、电源管理芯片、物联网连接ICWi-Fi 6和其他网络芯片等都已广泛地应用。以车用芯片为例,近年来,新能源汽车和智能汽车不断普及,汽车芯片应用规模快速提升,但我国汽车芯片自主率不足10%,迫切需要实现自主供应。这其中包括多媒体娱乐系统、智能钥匙、自动泊车系统、发动机和变速箱控制系统、安全气囊、驾驶辅助系统、电动助力转向、电子稳定性系统(ESP)、胎压监测、智能大灯、空调系统等等芯片。据中国汽车芯片产业创新战略联盟数据显示,2019年全球汽车芯片市场规模约为475亿美元,但我国自主品牌车企芯片产业规模不到150亿元,约占全球的4.5%。而我国汽车产业规模占全球市场达30%以上,汽车用芯片进口率超90%,先进传感器、车载网络、三电系统、底盘电控、ADAS(高级驾驶辅助系统)、自动驾驶等关键系统芯片过度依赖进口。

汽车的电动化、智能化、网联化大势所趋,模拟IC必不可少。根据ICInsights2019年,汽车模拟芯片市场规模97.96亿美元,同比下降1.30%2020年市场规模达到104.81亿美元,同比增长6.99%,随着电动车渗透率的提升,预计到2024年,汽车模拟芯片市场将达到150.29亿美元。2019-2024年模拟芯片下游应用中,汽车市场复合年增长率最高,可见未来模拟IC中,汽车市场是一个重要的增长点。国内以宁波江丰电子材料股份有限公司为代表的电子薄膜材料靶材制造工厂,已逐渐突破了靶材的产业化关键技术,打破了国外垄断局面(主要生产企业分布日本、美国),可以批量供应各种技术节点制造用钛铝合金靶材,得到国内外主流客户的认证,达到了国际先进水平。2020针对半导体器件用高纯钛铝合金靶材已实现销售额约为8000万元,预计2021年需求量达20000万元,未来需求量还会不断增加。

目前国内钛铝合金靶材的生产仍处于建立在企业标准阶段,行业内还没有建立相应的国家及行业标准,很大程度上制约了国产钛铝合金靶材的研发、制作及工业化生产。因此,亟需要制定行业的标准,形成钛铝合金靶材产业的统一的规范标准,以促进钛铝合金靶材产品的高质量发展,扩大国产钛铝合金靶材市场占有率。


范围和主要
技术内容

范围本标准适用于电子薄膜用钛铝合金靶材

本标准将制定钛铝合金靶材相关规范,规定了靶材材料配比、纯度、密度、内部组织结构、焊接质量、靶材形状与尺寸、表面粗糙度及靶材清洗与包装等要求,主要适用于半导体用钛铝合金靶材。

1、产品按化学成分分为3个牌号,Ti30Al70Ti50Al50Ti83.3Al16.7

2、所述钛铝合金靶材为一体型或者焊接型;

3、所述钛铝靶材的纯度要求是99.95%

4、所述钛铝合金靶材相对密度98%

5、所述的钛铝合金靶材的平均晶粒大小要求为100um按照需方要求;

6、所述的钛铝合金靶材内部不应有分层、夹杂、疏松和气孔等缺陷;

7、所述的钛铝合金靶材钎焊焊接结合率95%,单个缺陷率≤2.5%,扩散焊焊接结合率≥97%,单个缺陷率≤1.5%

8、所述的钛铝合金靶材面粗糙度应符合图纸要求,图纸无要求时Ra值应不大于1.6μm

9、所述的钛铝合金靶材表面应清洁光滑,无指痕油污和锈蚀,无颗粒附加物和其沾污无凹坑、划伤、裂纹、凸起等缺陷。

项目建议性质为推荐性。


国内外情况
简要说明

 

作为集成电路领域相对成熟且极具性价比的28nm制程,在汽车芯片、显示驱动IC、电源管理芯片、物联网连接ICWi-Fi 6和其他网络芯片等都已广泛地应用。随着半导体短缺问题日渐凸显,台积电、联电、中芯国际等晶圆代工厂商都开始加快扩充产能。根据中国半导体协会数据,2013-2020年,我国芯片市场规模不断增长,2019年中国芯片销售额为7562.3亿元,同比增长15.8%。截止至2020年中国芯片销售额为为8848亿元,较2019年增加17%。近年来中国集成电路产量持续增长,2020年,中国集成电路产量为2613亿块,同比增长29.5%。随着集成电路市场规模的不断发展壮大,未来钛铝合金靶材市场需求必将大幅增长。

随着集成电路等电子信息行业的不断发展壮大,高纯钛铝合金靶材需求量也会越来越大。目前,国外高纯钛铝合金靶材生产厂家已经形成了较为成熟的电子薄膜用高纯钛铝合金靶材产品生产技术,均处于批量化生产上升阶段,但国内高纯钛铝合金靶材的生产仍处于初级阶段,还没有相应的国家标准,很大程度上制约了国内镍靶材的研发、制作及工业化生产。因此,需要制定相关的标准,以促进现有产品质量的提高,确保高纯钛铝合金靶材的检测规范统一,符合统一标准。

此外日本美国、中国大陆等溅射用高纯钛铝靶材主要生产、使用区域尚未形成较为规范的国际、国家或行业标准,为未发现相关的专利报道。因此,本标准不会与其他国外标准形成技术冲突和知识产权纠纷。

本标准旨在形成电子薄膜用高纯钛铝合金靶材的行业推荐性标准,并作为电子薄膜用高纯钛铝合金靶材的主体产品标准,经查国内外无钛铝合金靶材的相关标准。


备注
集成电路-上游-材料-靶材 
牵头单位
(签字、盖公章)
月 日
标准化技术组织
(签字、盖公章)
月 日
部委托机构
(签字、盖公章)
月 日
[注1] 填写制定或修订项目中,若选择修订必须填写被修订标准号;
[注2] 选择采用国际标准,必须填写采标号及采用程度;
[注3] 选择采用快速程序,必须填写快速程序代码;
[注4] 体系编号是指在各行业(领域)技术标准体系建设方案中的体系编号。
文件说明
3 高纯钛铝合金靶材.doc (30KB)任务书(建议书)