半导体靶材浅析

本文主要为大家介绍半导体靶材应用方面的相关内容,对靶材用量较大的行业主要有半导体集成电路,平板显示器,太阳能电池等.

　　在当今及以后的半导体制造流程当中，溅射靶材无疑是重中之重的原材料，其质量和纯度对半导体产业链的后续生产质量起着关键性作用。
　　靶材，别是高纯度溅射靶材应用于电子元器件制造的物理气相沉积（Physical Vapor Deposition，PVD）工艺，是制备晶圆、面板、太阳能电池等表面电子薄膜的关键材料。
　　所谓溅射，是制备薄膜材料的主要技术，也是PVD的种。它通过在PVD设备中用离子对目标物进行轰击，使得靶材中的金属原子以定能量逸出，从而在晶圆表面沉积，溅镀形成金属薄膜，其中被轰击的固体是用溅射法沉积薄膜的原材料，称为溅射靶材。

　　相比PVD的另种工艺——真空镀膜，溅射镀膜工艺可重复性好、膜厚可控制，可在大面积基板材料上获得厚度均匀的薄膜，所制备的薄膜具有纯度高、致密性好、与基板材料的结合力强等优点，已成为制备薄膜材料的主要技术。

　　靶材有多种分类方法，如按化学成份分类，按形状分类，以及按应用域分类。本文内容主要是按应用域分类展开的。
　　靶材应用要求
　　对靶材用量较大的行业主要有半导体集成电路、平板显示器、太阳能电池、磁记录介质、光学器件等（这些就是按应用分类的）。其中，高纯度溅射靶材主要用于对材料纯度、稳定性要求更高的域，如半导体、平板显示器、太阳能电池、磁记录介质等。
　　本文主要讨论靶材在半导体当中的应用情况。
　　在所有应用中，半导体对溅射靶材的技术要求和纯度 高，价格也为昂贵，这方面的要求明显高于平面显示器、太阳能电池等其他应用域。半导体芯片对溅射靶材的金属材料纯度、内部微观结构等方面都设定了其苛刻的标准，若溅射靶材的杂质含量过高，形成的薄膜就无法达到使用所要求的电性能，且在溅射过程中易在晶圆上形成微粒，导致电路短路或损坏，将严重影响薄膜的性能。
　　芯片制造对溅射靶材金属纯度的要求 高，通常要达到99.9995%以上，而平板显示器、太阳能电池分别要求达到 99.999%、99.995%以上即可。
　　除了纯度之外，芯片对溅射靶材内部微观结构等也设定了其苛刻的标准，需要掌握生产过程中的关键技术，并经过长期实践才能制成符合工艺要求的产品。

　　超高纯度金属及溅射靶材是电子材料的重要组成部分，溅射靶材产业链主要包括金属提纯、靶材制造、溅射镀膜和终应用等环节，其中，靶材制造和溅射镀膜环节是整个溅射靶材产业链中的关键环节。

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