中国有色集团成功研制集成电路用高纯钽和铜靶材

集成电路是现代信息技术产业高速发展的原动力，已高度渗透与融合到国民经济和社会发展的各个领域，其技术水平和发展规模是衡量一个国家产业竞争力和综合国力的重要标志。随着集成电路集成化程度越来越高，晶体管尺寸也越来越小，集成电路从10微米制程包含2300个晶体管，到65-90纳米制程包含多达17.2亿个晶体管，其制造技术的飞跃发展对材料提出了更高的要求。当制程进入到180纳米后，国际先进的半导体制造商普遍采用铜互连取代铝互连，扩散阻挡层材料由钽取代钛。而掌握集成电路用高纯钽、铜材料的冶金和靶材制造技术的国家只有美国和日本，我国此项技术和产品严重受制于发达国家。

中国有色集团所属中色（宁夏）东方集团有限公司历经多年攻关，攻克了高纯钽湿法净化和高温蒸发提纯技术、高纯铜电解提纯和真空熔铸制备等技术，解决了钽中铌、钨及铜中银等杂质去除的关键技术难题，纯度满足客户要求，同时杂质含量低于美国或日本公司水平。同时，发明了大面积异种金属焊接方法，解决了焊接工件材料之间原子扩散界面、材料应力变形及组织变异问题，有效提高了靶材和背板之间的结合强度，焊接结合率大于99%，和美国、日本公司处于同一技术水平。

在产业化方面，该公司实现了集成电路用高纯钽、铜金属从原料到成品靶材制备的国产化，产品经中芯国际65-90纳米制程认证,溅射薄膜颗粒、膜厚、反射率、可靠性和使用寿命等指标均满足要求，被台积电、中芯国际、日本东芝等客户批量使用，建成年产150吨高纯钽原料生产线、100吨高纯铜原料和3000块高纯铜靶生产线。该公司开发的晶粒尺寸、大面积异种金属焊接及高精加工技术已应用到集成电路用铝、钛、镍、钨、钴和太阳能等靶材技术领域,可实现100亿元以上销售额。上述成果授权发明专利23项，形成行业标准6项，打破了发达国家集成电路用高端靶材的垄断，建立了半导体工业产业链，提升了我国在集成电路制造用材料的核心竞争力。