1、電子薄膜用高純cu靶材標準編制說明一、前言20世紀90年代以來，微電子行業新器件、新材料迅速發展，電子薄膜、磁性薄膜、光電薄膜等已經廣泛應用于高新技術和工業領域。高科技產業的高速發展，促使靶材的生產逐漸發展成為一個專業化產業。靶材正是微電子等高科技產業的重要支撐產業，是微電子行業重要原材料。鑒于我國靶材制造產業的興起，為更好的規范市場，保證產品質量，參與國際市場競爭，根據中國有色金屬工業協會的相關安排，由寧波江豐電子材料有限公司具體負責電子薄膜用高純cu濺射靶材的行業標準的制定。二、標準制定的必要性靶材是一種具有高附加值的特種電子材料，主要使用在微電子、顯示器、存儲器以及光學鍍膜等產業上，用以

2、濺射用尖端技術的各種薄膜材料。根據bcc(business communications company)商業咨詢公司的統計報告指出，全球的上述產業在1999年大約使用了2.88百萬公斤靶材，而且預計將以年均6.0%的趨勢增長。據統計，2009年全球半導體制造用靶材市場需求為3.9億美元，預計2010和2011年市場規模將分別達到5.2億和5.5億美元。眾所周知，靶材材料的技術發展趨勢與下游應用產業的薄膜技術息息相關。隨著應用產業在薄膜產品或元件上的技術改進，靶材技術也隨之變化，對所需靶材的質量提出了越來越高的要求，在需求數量方面也是不斷增加。近年來，我國電子信息產業的發展飛速，我國已逐漸成為

3、世界上薄膜靶材的最大需求地區之一。但是大量靶材需要從國外進口。就美國而言，大約有五十家中小規模的靶材制造商及經銷商，近幾年，隨著靶材產業的引進與興起，國內越來越多的公司投入到了靶材的生產與研發，逐漸開拓了國內市場。這對于我國參與國際市場競爭，提高我國靶材與電子產品的國際競爭力有著不可低估的作用。目前對于電子薄膜用高純cu靶材的質量標準尚無明確的法律法規，制定本標準的目的在于：1.國家發展的需要，填補國內空白，規范電子薄膜用高純cu濺射靶材的質量；2.發展國內高科技產業，將國內行業與世界接軌，靶材行業在國內新興；3.帶動超高純銅金屬的發展，增加高新技術產業，提高國家競爭力；4.增強企業的產權意識

4、，保護知識產權。因此在不斷發展的國際市場環境下以及國內市場發展的態勢下，規范和引導我國靶材產業具有其必要性。三、現行國家標準、行業標準的執行情況靶材產業屬于國內新興產業，本公司制定的“電子薄膜用高純銅濺射靶材”暫無相應的國家或行業的質量標準。在制定中以實際需要及用戶的相關技術要求為基礎。靶材作為濺射沉積薄膜的原材料有很強的應用目的和應用背景。必須將靶材的性能與客戶的要求緊密結合起來，根據客戶的要求制備滿足實際需要的靶材，充分發揮其作用。四、主要技術指標、試驗方法和檢驗規則的目的和依據1、純度要求 銅靶材的用途不一樣，對銅靶材的純度要求也不一致。根據靶材的使用背景和客戶要求，銅靶材純度分為3n5

5、、4n、5n、6n四個級別。2、尺寸的確定及公差范圍 根據實際需要及濺射機臺的類型，銅靶材有不同的尺寸要求。半導體用銅靶材需要高精度的外觀尺寸，按照客戶要求提供一定規格及偏差的靶材。液晶顯示器和太陽能用銅靶材主要以板材為主。3、微觀結構要求 晶粒：靶材的晶粒度大小影響靶材的濺射性能。因此晶粒的大小主要依據客戶的使用要求，經過一系列鍛打熱處理達到用戶要求。銅靶晶粒控制要求通過分析世界范圍行業內的普遍控制標準并結合客戶的使用要求制定，如表1所示：表1 電子薄膜用銅靶晶粒要求宏觀晶粒要求微觀晶粒要求純度平均值/um最大值/um平均值/um最大值/um3n5 50501504n cu50501505n

6、 cu50501506n cu5050150注：客戶有要求的按客戶要求。 晶向：靶材晶向分布影響其使用性能，包括濺射的速率、濺射鍍膜的均勻性等，所以行業內對合格靶材的晶向都有著嚴格的控制要求。通過對目前行業內主流客戶普遍使用的銅靶材的晶向的詳細分析，我們制定了合格高純銅靶材的晶向分布要求，如表2所示。 表2 電子薄膜用銅靶晶向分布要求晶面（111）（200）（220）（311）（331）（420）（222）（400）要求30%30%30%30%30%30%30%30%銅靶材的晶向分布可采用xrd（x射線衍射儀）或是ebsd（背散射電子像）進行測定。采用xrd可以定量的分析計算各個晶向所占比例，

7、采用ebsd測試可以直觀的觀察各個晶向的分布。4、焊接結合率要求 電子薄膜用銅靶材在濺射前與其他材料焊接在一起，則焊接后必須經過超聲波檢驗，保證兩者的結合區域95%，單個缺陷面積1.5%，且缺陷不能分布在焊接的邊緣位置，滿足大功率濺射的要求而不至于脫落。對于一體型或沒有焊接的靶材不需要進行超聲波檢測。5、外觀質量要求 靶材的使用是在等氬離子密封腔體內，所以靶材表面無造成使用上不良的因素，如變形、凹陷、銹跡、臟污、碰傷、擦傷、異物等缺陷；對于表面粗糙度及平面度也有相當的要求，以保證濺射過程的順利進行。 6、內部質量要求 鑒于靶材的使用條件，靶材內部需無氣孔、夾雜物等缺陷。因為靶材的內部缺陷不僅影響濺射時的沉積速率、濺射產生的膜粒子的密度和放電現象等，還影響著濺射薄膜的電學和光學性能。7、產品加工凈化要求對靶材進行全面的清洗，確保靶材表面無玷污和顆粒附加物附著后，直接進行真空包裝，依據客戶的要求。8、檢驗規則與試驗方法 根據實際檢測需要和客戶要求，協商后進行檢驗。9、包裝、運輸、儲存要求確保產品不在包裝、運輸、儲存過程中有二次污染，可靠運輸，與用戶協商確定。五、主要參考標準與文獻高純銅 gb/t 26017-2010鍛制品的超聲波檢測的標準實施規程 astm e2375-2008焊接無損檢驗 en 17