半导体材料可分为晶圆材料和封装材料。与晶圆制造材料相比,包装材料的技术壁垒相对较低,因此我们主要讨论晶圆制造材料。硅片的生产主要涉及7种半导体材料和化学药品,每种在半导体材料市场中所占的比例如下:硅片占33%;硅片占33%。特种气体,占17%;口罩板,15%; 超净高纯度试剂,占13%;抛光液和抛光垫,7%;光刻胶材料,7%;靶材,3%。
今天,我们主要讨论的是靶材,在半导体材料市场中所占的比例约为3%。靶材是高速带电粒子轰击的目标。通过更改不同的靶材(例如铝,铜,不锈钢,钛,镍靶等),可以获得不同的膜系统(例如超硬,耐磨,防腐蚀合金膜等)。
根据化学成分的不同,靶材可分为金属靶材(纯金属铝,钛,铜,钽等),合金靶材(镍铬合金,镍钴合金等)和陶瓷复合靶材(氧化物,硅化物,碳化物,硫化物等);根据不同的应用领域,可以分为半导体芯片靶材,平面显示器靶材,太阳能电池靶材,信息存储靶材,工具改性靶材,电子器件靶材以及其他靶材。
半导体的内部由数万米的金属布线组成,靶材是制造这些布线的主要消耗材料。以苹果公司的A10处理器为例,该芯片的芯片大小只有一个钉子,上面钉有数万米的金属丝,必须将这些金属丝溅到高纯度的金属靶上。溅射靶材是半导体晶圆制造的核心,芯片对溅射靶材的要求很高,要求靶材的纯度高,通常超过99.999%。