靶材是半导体、显示面板、异质结光伏领域等的关键核心材料,存在工艺不可替代性。
靶材用于“晶圆制造”和“芯片封装”两个环节,在晶圆制造环节主要被用作金属溅镀,在芯片封装环节常用作贴片焊线的镀膜。半导体芯片用金属溅射靶材的作用,就是给芯片上制作传递信息的金属导线。
靶材是制备薄膜的主要材料之一,主要应用于集成电路、平板显示、太阳能电池、记录媒体、智能玻璃等,对材料纯度和稳定性要求高。
溅射靶材的工作原理:溅射是制备薄膜材料的主要技术之一,它利用离子源产生的离子,在真空中经过加速聚集,而形成高速度能的离子束流,轰击固体表面,离子和固体表面原子发生动能交换,使固体表面的原子离开固体并沉积在基底表面,被轰击的固体即为溅射靶材。
靶材发展趋势是:高溅射率、晶粒晶向控制、大尺寸、高纯金属。
常用钛靶、钛铝靶等靶材的特性及应用,整理如下:
1、钛靶
钛是超大规模集成电路芯片中常用的阻隔膜材料之一(对应的导电层材料为铝)。钛靶材将在芯片前制造过程中与钛环一起使用。主要功能是辅助钛靶材的溅射工艺,主要应用于超大规模集成电路芯片制造领域。
2、铝靶
高纯铝及其合金是应用很广泛的导电薄膜材料之一。在其应用领域,超大规模集成电路芯片的制造要求溅射靶金属的纯度非常高,通常高达99.9995%,而平板显示器和太阳能电池的金属纯度略低。
3、钽靶
随着智能手机、平板电脑等消费电子产品需求爆发式增长,高端芯片需求大幅增加,钽成为热门矿产资源。但钽资源的稀缺性使得高纯钽靶材价格昂贵,主要用于大规模集成电路等领域。
4、钛钨靶材
钨钛合金具有低电子迁移率、稳定的热机械性能、良好的耐腐蚀性和良好的化学稳定性。近年来,钨钛合金溅射靶材已被用作半导体芯片栅极电路的接触层材料。此外,钨和钛靶材还可以用作半导体器件金属连接中的阻挡层。用于高温环境,主要用于vlsI和太阳能电池。
相关链接