问题背景：（简要介绍本问题在现阶段学术研究和科技发展中的产生背景）

高纯稀土金属纯度直接影响稀土本征性质，是高端磁、光、电、新能源领域关键核心配套材料，高纯稀土金属靶材作为溅射薄膜材料，已在高牌号稀土永磁、OLED、大功率LED、5G通信、航空雷达、集成电路等行业中实现应用，成为稀土资源高效、高值利用是重要发展方向，上述新兴领域对稀土金属的纯度要求苛刻，不同应用对杂质种类和含量具有个性化要求，近年来此类应用的市场需求量增长迅速，将稀土提纯至更高纯度并满足个性化需求、实现批量和低成本生产，制备出满足信息电子行业所需的高端溅射靶材，是新一代器件的研发生产的重要支撑。

稀土金属提纯技术近年来在国家的大力支持下得到迅速发展，产品绝对纯度达到4N级别，逐渐接近国际水平，但作为高端电子制造用材料其纯度还远远不够，且在装备及批量稳定性方面落后于国外，高纯稀土金属进一步加工成靶材方面，日本欧美等国家拥有霍尼韦尔、日矿金属、东曹等众多专业生产靶材的知名企业，产业基础良好，我国在该领域处于起步阶段，技术及装备远落后于国外，目前以提供小尺寸研发用靶材为主，12英寸以上微纳电子用高端稀土靶材基本没有涉足。

关键突破点：（简要介绍本问题的最新进展，及未来面临的关键难点与挑战）

我国经过“十二五”攻关，实现了16种4N级超高纯稀土金属提纯技术的突破，掌握了真空蒸馏炉、区域熔炼炉、固态电迁移炉、等离子体熔炼炉等专用提纯装备的开发，个别金属纯度指标达到国外先进水平，但高纯稀土产品的批量化及产品稳定性还难以支撑高端靶材等中下游产品的生产，高纯稀土靶材产品的研发尚处于起步阶段，由于稀土金属的活泼特性，熔铸、变形加工及后处理工艺等关键技术难点还有待突破，同时我国微纳电子行业的发展落后于国际，目前高端稀土溅射靶材的应用基本在国外，相关厂商对靶材具体指标要求及应用方法对我国保密，对我国稀土原材料提纯技术及靶材加工技术的发展不利。关键突破点包括以下几个方面：

（1）匹配一代器件一代材料的发展规律，进一步提高稀土金属的纯度，研究稀土金属痕量杂质深度净化机理、规律及方法，开发大规模超高真空蒸馏、区域熔炼、固态电迁移和等离子体精炼等超高纯稀土金属高效提纯技术及装备，实现低成本、规模化制备超高纯稀土金属，为研制高纯稀土靶材提供关键的原材料；

（2）发展大型稀土金属及合金铸锭超洁净熔炼成型、成分均匀性与微观组织控制技术，以及稀土金属及合金靶材形变加工及热处理等关键技术，获得大尺寸高纯稀土金属及合金溅射靶材成套制备技术；

（3）发展超高纯稀土金属及靶材中痕量杂质元素分析检测技术，开展稀土高纯材料的应用研究，弄清“稀土金属纯度”与“材料性能”的紧密关联性，为前沿性领域用稀土功能材料提供理论依据，拓展超高纯稀土金属应用领域。

（4）加大国家投入，联合产学研用，对超高纯稀土金属及靶材在电子信息、新能源等领域展开前沿应用研究，夯实技术基础。

战略意义：（简要介绍本问题取得突破后，对本领域或相关其他交叉领域科技发展的重大影响和引领作用，以及可能产生的重大科技、经济和社会效益）

当前，世界经济形势严峻，各国之间的竞争加剧，尤其在高新技术领域，成为先进国家扼制我国发展的有力手段，尤其在高端芯片领域，我国的发展受制于人，集成电路产业技术遵循摩尔定律不断发展演进。芯片不断缩小其特征尺寸，从微米推向深亚微米，进而迈入纳米时代，并向微细加工的物理极限进军，目前全球45nm及以下工艺产能占半导体制造总产能的比例越来越大；同时晶圆的尺寸不断扩大，以进一步提升效率、降低成本，300mm生产线成为主流，并逐步向450mm发展。英特尔、台积电、三星电子等相继实现450mm/14nm工艺量产，作为新一代28nm节点及以下MOSFET中的栅绝缘膜要求薄膜化，但是迄今作为栅绝缘膜使用的SiO2，由于隧道效应引起漏电流增大，功耗和稳定性问题凸显，具有高介电常数、高热稳定性、以及对硅中的空穴和电子具有高能势垒的HfO2、ZrO2、Al2O3和La2O3等新材料相继被提出，稀土成为新一代信息电子的关键核心原料。

日本在上世纪90年代就一直是世界半导体市场的重要主导力量，虽然在美、韩等国竞争压力下，近些年出现业绩下滑，但对于该行业的投资和研发创新始终居于前沿，是最早介入高K金属栅极介质材料研发的国家之一，也是将高纯稀土型材作为栅极介质材料和掺杂应用最充分的国家。日本半导体和稀土材料制造商一方面积极推进产业化应用，另一方面在近10年时间内，紧锣密鼓的对该领域进行知识产权布局，如Yb、Y、Er、La等高纯金属、溅射靶材制备技术等。伴随着我国28nm及以下节点的高端集成电路生产工艺的突破和量产，对作为关键支撑材料的超高纯稀土工艺材料将会有大规模的需求，加快稀土金属提纯技术及靶材加工技术的发展具有重要的战略意义。

此外，稀土金属靶材作为高矫顽力、高磁能积磁性制备的关键工艺材料已实现应用，此类高端磁材是新能源汽车、高端压缩机的必备器件，随着新能源汽车的飞速发展，需求越来越广泛，要求越来越严格，同时，超导材料、储氢材料、新型荧光粉、OLED用蒸发料、电子信息用溅射靶材、闪烁晶体、大功率激光晶体和光纤材料等新型稀土功能材料对高纯稀土原料的需求也出现迅猛增长。可见其高效提纯和批量化生产，有利于推动稀土功能材料发展，有助于实现稀土高值化应用，拓宽稀土高端应用，增强原始创新底层支撑，解决受制于人的难题，为相关应用提供关键核心材料，助力中国制造2025。