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高纯铜靶材市场分析,铜靶材发展现状及前景
时间:2020-06-11 10:35:42浏览次数:
   将高纯铜靶材改为特定尺寸和形状的铜靶材,可以广泛应用在电子通讯领域,但是高纯度的靶材就意味着所含杂质的降低,因此对于靶材晶粒的尺寸、取向控制以及均匀性都是未来高纯铜靶材的发展方向,下面就由四丰小编为您介绍一下高纯铜靶材市场分析。
  
  一、高纯铜靶材市场现状  
  1、高纯铜靶材被国外垄断  高纯铜靶材市场分析,铜靶材发展现状及前景(图1)
  目前行业所需高端超高纯金属铜靶材几乎全部为国外几个大型跨国公司所垄断,国内行业所需的超纯铜靶材基本全部需要进口,不仅价格昂贵而且进口手续繁杂。
  
  2、铜靶材加工方法落后  
  目前国外主要半导体溅射靶材供货商已投入到超高纯度铜溅射靶材的开发,同时已经将试生产的铜溅射靶材送交溅镀设备供货商进行相关测试及验证,部分公司产品已上线生产。国内靶材生产企业基本属于质量和技术门槛较低、采用传统加工方法、依靠价格取胜的低档次溅射靶材生产者,或获利有限的代工型加工厂。
  
  3、铜靶材杂质含量过高  
  中国高纯金属的提纯技术与工业发达国家的差距较大,目前能够提供的多数高纯金属,按照行业常规的全元素分析方法,尚不能满足集成电路对溅射靶材的质量要求。铜靶材中夹杂物的数量过高或分布不均,在溅射过程中常在晶圆上形成微粒,导致互连线短路或断路,严重影响薄膜的性能。
  
  二、高纯铜靶材发展前景  
  1、靶材晶粒尺寸及分布  
  通常靶材为多晶结构,晶粒大小可由微米到毫米量级。同一成分的靶材,细小尺寸晶粒靶材的溅射速率要比粗晶粒快,而晶粒尺寸相差较小的靶材,淀积薄膜的厚度分布也较均匀。采用真空熔炼方法制造的靶材可确保块材内部无气孔存在,但粉末冶金法制造的靶材,则极有可能含有一定数量的气孔。气孔的存在会导致溅射时不正常放电而产生杂质粒子,另外含有气孔的靶材在搬动、运输、安装、操作时,因其密度较低也极易发生碎裂。
  
  2、靶材加工过程  
  集成电路制造用溅射靶材的加工过程主要包括熔炼、均匀化处理、压力加工、机械加工等过程,在严格控制靶材纯度的基础上,通过优化的压力加工过程、热处理条件、机械加工条件,调整靶材的晶粒取向、晶粒尺寸等,满足溅射过程的要求。
  
  3、靶材杂质控制  
  若靶材中夹杂物的数量过高,在溅射过程中易在晶圆上形成微粒导致互连线短路或断路,严重影响薄膜的性能。靶材中夹杂物绝大部分是在熔炼租铸造过程形成,主要是由氧化物组成,还包括氮化物、碳化物、氢化物、硫化物、硅化物等,因此在熔炼和铸造过程中应选用由还原材料制造的坩埚、内浇道、铸模等,并在铸造前彻底清除熔体表面的氧化物和其他熔渣,一般采用在真空或无氧环境下熔炼和铸造。
  
  4、靶材晶粒取向控制  
  靶材的晶粒尺寸、晶粒取向对集成电路金属薄膜的制备和性能有很大的影响,采用不同晶粒组织的靶材进行溅射镀膜实验,对溅射薄膜的均匀性、沉积率进行考察。结果表明,晶粒尺寸和取向对靶材的性能有很大的影响,主要表现在随着晶粒尺寸的增加,薄膜沉积速率趋于降低。在合适的晶粒尺寸范围内,靶材使用时的等离子体阻抗较低,薄膜沉积速率高和薄膜厚度均匀性好,在合适的晶粒尺寸范围内晶粒取向越均匀越好。当靶材晶粒尺寸超过合适的晶粒尺寸范围时,为提高靶材的性能,必须严格控制靶材的晶粒取向。