靶材溅射及溅射原子输运的计算机模拟

用软件SRIM及蒙特卡罗法综合模拟了靶材溅射及溅射原子输运的过程。模拟结果包括溅射原子输运到衬底时的能量、入射角和入射位置。由模拟结果知,溅射原子输运主要受P×d影响(P为真空室气压,d为靶基距),P×d愈大输运到衬底的溅射原子愈少,且能量愈小;溅射原子到达衬底时,能量集中在几电子伏范围内,且在能量很低的区域有分布峰;角度分布主要集中在垂直方向,这与从靶面出射时的分布相似,但垂直方向的分布有所减小;位置分布与从靶面出射时相比,分布范围在径向扩大、趋于均匀化,但主要在靶直径范围内。

纯银溅射靶材的制备、微观结构及溅射成膜研究

银薄膜作为高新技术领域极具潜力的新材料,在现代工业中得到了广泛的应用。以银靶为源材料的磁控溅射已成为制备银薄膜的常用方法。本研究比较了冷轧状态和退火状态下Ag靶的溅射性能,探讨了Ag靶与Ag薄膜之间的关系。结果表明:冷轧变形量为83.33%后进行600℃退火可以有效提高Ag{110}的织构密度。冷轧态和退火态Ag靶具有相似的沉积速率。两种Ag薄膜的电阻率均随溅射时间的延长而降低。在溅射时间相同的情况下,退火态Ag靶溅射的Ag薄膜电阻率低于冷轧态Ag靶溅射的Ag薄膜。退火态Ag靶组织均匀,溅射后溅射跑道较浅。

高纯溅射靶材回收研究现状

高纯溅射靶材在晶圆代工企业和液晶面板企业作为耗材使用。高纯溅射靶材利用率低,一般平面靶利用率低于30%,旋转靶难超过70%,回收溅射后的残靶具有非常高的经济价值和环保意义。本文综述了贵金属、ITO、钛、钽、铝、铜等高纯靶材的回收研究现状,总结了靶材回收过程中面临的共同问题。目前在高纯靶材的残靶回收中还存在金属回收率低、回收的纯度不高、工艺流程长等问题需要攻克和改善,作者展望了开发较短的流程、环境友好的工艺、探索高价值的用途,是未来高纯残靶回收技术改进和发展的方向。

溅射靶材用铌材的电子束熔炼提纯杂质去除机理研究

文章采用真空电子束熔炼的方式,对溅射靶材用铌材进行多次提纯。应用GDMS的方法对熔炼后的铌锭端面、中部以及底部杂质含量进行检验,判断铸锭不同位置杂质脱除情况。结果显示,铸锭杂质脱除率与饱和蒸气压差存在对应关系,间隙元素C、N、O主要是以气体形式直接挥发去除,非间隙元素Fe、Si元素含量在铸锭轴向从上到下逐渐减少,Mo、Ta、W、Zr四种元素在铸锭轴向上分布区别并不明显。熔炼后,Ta、W元素含量与原料相比没有变化,Mo、Zr元素含量显著比原料低,非间隙元素为蒸发和定向凝固协同控制脱除机制。

高纯铜溅射靶材的发展现状

本文简要介绍了靶材行业的发展现状、靶材的分类以及高纯铜溅射靶材的制备方法和应用领域,分析了高纯铜的纯度、致密度、晶粒尺寸、晶粒取向、几何形状对高纯铜溅射靶材性能的影响,展望了今后高纯溅射靶材的发展趋势。

浅谈集成电路用金属溅射靶材研究现状

文章介绍了集成电路用金属靶材的技术要求和制备工艺,并对金属溅射靶材发展趋势进行了预测和展望。

集成电路用高纯金属溅射靶材发展研究

高纯金属溅射靶材是集成电路用关键基础材料,对实现集成电路用靶材的全面自主可控,推动集成电路产业高质量发展具有基础性价值。本文分析了集成电路用高纯金属溅射靶材的应用需求,梳理了相应高纯金属溅射靶材的研制现状,涵盖高纯铝及铝合金、高纯铜及铜合金、高纯钛、高纯钽、高纯钴和镍铂、高纯钨及钨合金等细分类别。在凝练我国高端靶材制备关键技术及工程化方面存在问题的基础上,着眼领域2030年发展目标,提出了集成电路用高纯金属溅射靶材产业的重点发展方向:提升材料制备技术水平,攻克高性能靶材制备关键技术,把握前沿需求开发高端新材料,提升材料分析检测和应用评价能力。研究建议,开展“产学研用”体系建设,解决关键设备国产化问题,加强人才队伍建设力度,掌握自主知识产权体系,拓展国际合作交流,以此提升高纯金属溅射靶材的发展质量和水平。

平面显示用钼及钼合金溅射靶材的专利现状分析

本文主要分析了目前公开的钼及钼合金溅射靶材的相关专利,旨在通过对该领域专利申请状况的梳理,为新型组分钼合金靶材的组织设计、制备方法及性能优化提供借鉴。

银基合金靶材研究现状及发展趋势

银及银合金靶材是新型显示与半导体集成电路中重要的电子材料之一,但其制备技术在我国未能实现产业化。近年来,随着我国新型显示技术及半导体集成电路领域的快速发展,银合金靶材的市场需求总量及经济价值也在持续快速增长,相关产业化进程也在逐渐加快。为此,从银合金靶材的制备技术、专利现状、应用前景及市场概况等方面进行综合评述。针对银合金靶材制备过程中原料提纯、微合金化等关键技术的工艺原理及靶材微观组织调控方法进行分析讨论。阐述了银合金靶材制备工艺流程及微观组织形貌、晶体学取向调控的作用机制和其对合金薄膜性能的影响,提出了目前我国在银合金靶材制备领域的主要问题。此外,针对银与银合金薄膜在实际应用过程中不耐氧化、硫化和耐气候性差的特点,对国内外申请的专利进行了归纳,重点分析了微合金化过程中In、Pd、Cu、Sc、Sn等元素添加对靶材抗氧化、抗硫化、耐气候性的性能的影响及作用机理,为研发新型组分的银合金靶材提供了借鉴。最后,从市场规模及技术发展方向等方面对现阶段我国银合金靶材的研究进展进行了总结,提出了微合金化及组织优化仍是未来银合金靶材新产品开发的主要方向,指出了产业链的健全及多领域的协同联动不足是当前银合金行业发展面临的主要困难和挑战。

我国溅射靶材自主可控发展的经验及启示

溅射靶材是溅射过程中高速度能的离子束轰击的目标材料,是沉积电子薄膜的原材料。溅射靶材是平板显示、记录媒体、太阳能电池和半导体这四大战略性新兴产业领域生产所需的关键核心材料之一,具有极高的附加值。溅射靶材属于市场规模有限、长期被日美寡头垄断并封锁的高技术领域。十余年来,我国通过产业政策引导、科技专项扶持、资本助力等全方位部署,得以突破靶材关键核心技术。

溅射靶材在集成电路领域的应用及市场情况

溅射沉积是一种物理气相沉积技术,用于薄膜制备,被广泛应用于集成电路、平板显示、光伏等电子信息产业。尤其是,溅射靶材作为用于溅射沉积的关键材料,在集成电路等领域发挥了重要作用。本文基于溅射靶材在不同领域的应用,介绍了靶材相关加工技术以及靶材性能的影响等内容,阐述了不同溅射靶材在集成电路制造工艺中的不同应用,并介绍了全球半导体靶材市场的整体情况以及全球主要靶材供应商的产品情况。

半导体溅射靶材用超高纯铝及合金研究与展望

介绍了超高纯铝及合金材料在半导体溅射靶材上的应用,总结了制备超高纯铝及合金的提纯和铸造的主流工艺,指出了半导体溅射靶材行业对超高纯铝及合金的技术和品质的特殊要求,并对未来半导体溅射靶材用超高纯铝及合金的发展趋势做了预测。

冷喷涂在溅射靶材制备中的应用

溅射靶材是磁控溅射制备薄膜材料的关键原料,其质量显著影响溅射薄膜的性能。常规粉末冶金法制备溅射靶材,其纯度和致密度难以保障;熔炼铸造法制备的溅射靶材,其晶粒较为粗大,且难以制备多组分且熔点差异较大的合金材料。冷喷涂成形靶材致密度高、氧含量低、成分均匀稳定,溅射过程中不会有异常放电,显著提高了靶材寿命。文章主要阐述了溅射靶材的定义、分类以及主要制备方法,综述了冷喷涂技术的原理特点以及在溅射靶材领域的应用现状,最后探讨了冷喷涂技术在溅射靶材制备研究中存在的技术问题和发展趋势。

钼及钼合金溅射靶材的研究现状与发展趋势

钼及钼合金具有熔点高、导电导热性好、热膨胀系数低、耐腐蚀性能好及环境友好等优点,利用钼及钼合金加工制备的溅射靶材已广泛应用于电子电器、太阳能电池及玻璃镀膜等领域。本文介绍了对钼及钼合金溅射靶材的基本要求及制备方法,系统综述了目前国内外对钼、钼钛、钼钠、钼铌合金靶材的研究现状,并对钼及钼合金溅射靶材未来的发展趋势进行了展望。

高纯钼溅射靶材的研究现状及发展趋势

对高纯钼溅射靶材的国内外研究现状进行了介绍,对高纯钼溅射靶材急需解决的几个问题和发展趋势做了探讨,并且对其今后的研究和发展提出了建设性意见。

钼溅射靶材的应用、制备及发展

随着平面显示器行业和光伏行业的迅速发展,钼溅射靶材的需求量越来越大。本文就钼溅射靶材的特点,从其应用、市场、制备工艺以及发展趋势等方面进行了总结和讨论。

磁控溅射用CoCrPt系靶材制备技术研究进展

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。

钌金属溅射靶材烧结工艺研究

采用热压、放电等离子烧结及直接热压等粉末冶金工艺制备了钌金属溅射靶材,通过对致密度、晶粒度与氧含量分析研究了工艺过程对钌金属靶材制备的影响,并对比分析了三种方法制备钌靶的特点。结果表明:通过工艺优化利用三种方法均能制备出相对密度达到99%以上的高密度钌靶;随着制备温度的升高,钌靶氧含量降低,晶粒尺寸增大;热压工艺制备周期最长,钌靶表面有晶粒粗大层;放电等离子烧结与直接热压工艺都具有快速、近净成形的特点。

半导体用高利用率长寿命溅射靶材的研制

半导体制造工艺中使用的高纯金属溅射靶材的利用率直接关系到靶材自身的使用寿命和芯片制作的成本，在靶材研制中需要重点关注。以晶圆制造中广泛应用的高纯铝、铜等靶材为例，介绍了溅射靶材的发展演变，并以靶材使用前后轮廓测量为基础，研究了100～300mm晶圆制造用靶材的利用率。结果表明，常规靶材随着尺寸增加和溅射工艺的严格控制，靶材利用率减小（〈30％）。制备高利用率的大尺寸长寿命靶材，需对靶材的溅射面形貌和靶材厚度等方面进行结构优化设计，经优化设计后的靶材利用率最大可达到50％以上，使用寿命亦显著延长。

全球溅射靶材市场及发展趋势

介绍了全球靶材市场的概况和靶材的发展趋势。亚洲的一些国家和地区将成为靶材需求的新增长点,是未来靶材市场的重心。硅圆晶片、平面显示器和存储技术是靶材应用的主要领域,随着下游产品向细线条、大面积方向发展,对靶材品质提出了更高纯度和更大面积的要求。