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高纯贵金属靶材在半导体制造中的应用与制备技术

高纯 Au、Ag、Pt、Ru 贵金属及其合金溅射靶材是半导体 PVD 工艺制程中的溅射源材料，广泛用于半导体制造工艺中，成为保证半导体器件性能和发展半导体技术必不可少及不可替代的材料。材料的高纯化、高性能贵金属及其合金靶材的制备（金属熔铸、热机械处理、粉末烧结、焊接等）以及贵金属靶材残靶及加工余料残屑的提纯回收利用是研究发展的重点，以实现贵金属靶材产品的高效增值。

关键词: 金属材料 , 半导体 , 溅射靶材 , 高纯 , 金 , 银 , 铂 , 钌

金属钽可作为集成电路中铜与硅基板的阻隔层材料,以防止铜与硅扩散生成铜硅合金影响电路性能.采用钽靶材通过物理气相沉积技术溅射钽到硅片上.靶材晶粒尺寸与织构取向影响溅射速率及溅射薄膜均匀性,要求钽靶材晶粒尺寸应小于100 μm,在靶材整个厚度范围内应主要是(111)型织构.同时,为了避免薄膜存在杂质颗粒,要求钽靶材纯度不小于99.99％.本文对钽靶材电子束熔炼、锻造、轧制、热处理等关键工艺进行了系统研究,找到了一种有别于常规钽靶材生产工艺的新方法,所生产产品化学纯度、晶粒尺寸、织构等性能优良,产品成品率高,适于批量化生产.

关键词: 钽 , 溅射靶材 , 晶粒尺寸 , 织构 , 电子束熔炼 , 锻造 , 轧制 , 热处理

磁控溅射用CoCrPt系靶材制备技术研究进展

陈松 , 耿永红 , 王传军 , 闻明 , 张俊敏 , 毕珺 , 李艳琼 , 谭志龙 , 张昆华

贵金属

目前在高密度磁记录薄膜中大量使用到CoCrPt系溅射靶材.重点介绍了CoCrPt系磁性靶材国内外发展现状,靶材制备中的主要工艺以及质量控制内容和方法,最后分析了存在的技术难点和需要解决的问题.

关键词: 金属材料 , 粉末冶金 , CoCrPt , 溅射靶材 , 熔铸法 , 质量控制

惰性气体热压法制备W/Ti合金靶材研究

王赞海 , 王星明 , 储茂友 , 郭奋 , 赵鑫 , 沈剑韵

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2006.05.024

用W粉和Ti粉作原料, 采用惰性气体热压法制备W/Ti合金靶材. 研究了靶材致密性、富Ti的β相含量、微观结构均匀性与工艺条件的关系. 结果表明, 控制温度在1250～1450 ℃之间, 压力在20 Mpa左右, 保温时间在30 min左右可制备高性能的W/Ti合金靶材.

关键词: 溅射靶材 , W/Ti合金靶材 , 扩散阻挡层 , 热压

EBSD研究高纯金溅射靶材的微观组织与织构

阳岸恒 , 朱勇 , 邓志明 , 谢宏潮 , 张国全 , 吴霏

贵金属

溅射靶材的微观组织均匀性、晶粒尺寸大小及晶粒取向分布对溅射性能有着直接的影响。采用电子背散射衍射(EBSD)技术对制备的高纯Au溅射靶材不同区域的微观组织、织构组分和晶界取向差进行了研究。结果表明，高纯金靶材整体晶粒尺寸分布均匀，平均尺寸192.5 nm，边沿及中心晶界取向差分布比较相似，组织均匀性良好，对溅射高质量薄膜十分有利。

关键词: 金属材料 , 高纯金 , 溅射靶材 , 电子背散射衍射 , 取向差 , 织构

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定Cr20Ni80镍铬合金溅射靶材中多种元素

程石 , 王伟旬 , 黄伟嘉 , 刘志坚 , 刘孟刚 , 杜莉

冶金分析

提出了一种用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法直接测定Cr20Ni80镍铬合金溅射靶材中主量元素Cr和次量元素Si、Mn、P、Cu、Fe、Ti、Ce的分析方法.在低温加热下用硝酸-盐酸混合酸(V硝酸∶V盐酸∶V水＝65∶200∶735)溶解试样,选择Si 251.612 nm、Mn 257.611 nm、P 178.287 nm、Cr 284.984 nm、Cu 324.754 nm、Fe 259.941 nm、Ti 334.941 nm 和Ce 418.660 nm的光谱线作为分析线,大量基体元素如镍、铬、钇产生的基体效应影响可以通过基体匹配方法消除,谱线的重叠干扰和非光谱干扰不明显.测定主量元素Cr时,由于检测信号的短时漂移和波动对测定有影响,可以通过加入内标元素Y克服.对4种Cr20Ni80镍铬合金溅射靶材试样中上述8种元素进行测定,结果的相对标准偏差均小于2％,对Cr20Ni80镍铬合金标样中Si、Mn、P、Cr、Cu、Fe、Ti进行测定,测定值与认定值相符.

关键词: 电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES) , Cr20Ni80 , 镍铬合金 , 溅射靶材 , 主量元素 , 次量元素

集成电路制造用溅射靶材绑定技术相关问题研究

雷继锋

金属功能材料

集成电路制造用溅射靶材的绑定技术,又称焊接或粘接技术,是溅射机台设计和制造工程师、溅射靶材开发生产工程师、以及集成电路制造工艺和设备工程师共同关心的问题,通过对比研究机械连接、钎焊、胶粘结、扩散焊、电子束焊和爆炸焊的应用条件和优缺点,增进溅射靶材设计、生产和使用相关工程师对靶材绑定技术的交流和认识.

关键词: 溅射靶材 , 钎焊 , 扩散焊 , 电子束焊 , 爆炸焊

热处理对Al-Cu合金电导率的影响

罗俊锋 , 王欣平 , 万小勇 , 何金江 , 朱晓光 , 江轩

材料导报

通过电导率测量、硬度分析和金相组织观察,研究了不同热处理工艺对Al-4.0％Cu(质量分数,下同)合金电导率的影响,分析了析出相、合金硬度和电导率之间的关系.实验结果表明,Al-4.0％Cu合金的电导率主要受基体中Cu固溶度和析出相状态的影响；双级时效处理对电导率和硬度的决定因素主要为二级时效的温度与时间,一级时效后合金的电导率和硬度会随着二级时效发生改变；退火后的Al-4.0％Cu合金于350℃保温24h后,可获得较高的电导率,此时基体中的析出相为细小、弥散的θ相.

关键词: Al-Cu合金 , 溅射靶材 , 热处理 , 显微组织 , 电导率

基于磁控溅射技术的ZAO透明导电薄膜及靶材的研究

肖华 , 王华 , 任鸣放

液晶与显示 doi:10.3969/j.issn.1007-2780.2006.02.012

阐述用磁控溅射技术制备综合性能优良的ZAO透明导电薄膜及其靶材的发展现状和趋势.介绍了透明导电薄膜的基本性能及其存在的问题,进而重点阐述了ZAO薄膜的组织结构、导电机制和透光特性.由于其优良的光电特性(用掺杂Al2O3质量分数达3 %的溅射靶材可制备电阻率达4.7×10-4 Ω·cm、透射率超过90 %的ZAO薄膜)而具有广泛的应用前景.并针对靶材的制备和利用磁控溅射技术制备ZAO透明导电薄膜过程中存在的问题及发展方向进行了分析讨论.

关键词: 磁控溅射 , ZAO透明导电薄膜 , 溅射靶材 , 光电特性