超高純鋁濺射靶材的特性

近些年來，隨著集成電路(IC)技術的進步，圍繞集成電路的相關應用得到迅速發展，超高純鋁合金濺射靶材作為集成電路金屬互連線制造中的配套材料，由此成為最近國內研究的熱點。

為了提高磁控濺射時靶材濺射效率以及確保沉積薄膜的質量，大量的試驗研究表明，對超高純鋁合金濺射靶材的成分、微觀組織結構、晶體取向等都有一定的要求。

靶材的晶粒尺寸、晶粒取向對集成電路薄膜的制備和性能有很大的影響。采用不同晶粒組織的材料進行濺射鍍膜試驗，結果表明：隨著晶粒尺寸的增加，薄膜沉積速率降低;同一成分的濺射靶材，晶粒尺寸細小的靶材濺射速率要比大晶粒尺寸的靶材快;靶材晶粒大小越均勻，沉積薄膜的厚度分布也更加均勻。

李洪賓等人研究發現，在相同的濺射儀器和工藝參數下，Al-Cu合金靶材的濺射速率隨原子密排度的增大而增加，但總體穩定在一個范圍內，晶粒尺寸對濺射速率的影響源于原子密排度隨晶粒尺寸變化而產生的變化;沉積速率主要受Al-Cu合金靶材晶粒取向的影響，在保證(200)晶面比例的基礎上，(111)、(220)和(311)晶面比例升高使沉積速率增大。

超高純鋁合金靶材的晶粒尺寸和晶體取向主要通過鑄錠的均勻化處理、熱加工、再結晶退火進行調整和控制，隨著晶圓尺寸向20.32cm(8in)以及30.48cm(12in)發展，靶材尺寸不斷擴大，對超高純鋁合金濺射靶材提出了更高的要求。為了保證薄膜質量及成品率，必須嚴格控制靶材加工過程參數，使靶材組織均勻、晶體取向必須有較強的(200)、(220)面織構。