靶材

靶材的发展

各种类型的溅射薄膜材料在半导体集成 电路 (VLSI) 、光碟、平面显示器以及工件的表面涂层等 方面都得到了广泛的应用。20世纪90年代 以来，溅射靶材及溅射技术的同步发展，极大地满足了各种新 型电子元器件发展的需求。例如，在半导体集成电路制造过程中，以电阻率较低的铜导体薄膜代替铝 膜布线：在平面显示器产业中，各种显示技术 (如LCD、PDP 、OLED及FED等)的同步发展，有的已 经用于电脑及计算机的显示器制造；在信息存储产业中，磁性存储器的存储容量不断增加，新的磁光记录材料不断推陈出新 这些都对所需溅射靶材的质量提 出了越来越高的要求，需求数量也逐年增加。市场概况日本。就美国而言．约有50家中小规模的靶材制造商及经销商，其中最大的公司员工大约有几百人。不过为了能更接近使用者，以便提供更完善的售后服务，全球主要靶材制造商通常会在客户所 在地设立分公司。近段时间 ，亚洲的一些国家和地区，如台湾．韩国和新加坡，就建立了越来越多制造薄膜元件或产品的工厂，如 IC、液晶显示器及光碟制造厂。对靶材厂商而言，这是相当重要的新兴市场。中国靶材产业发展也是与日俱增，不断的扩大自己的规模和生产技术，国内一线生产制造靶材的品牌已经达到国外最顶尖的技术水平。2010年，日本三菱公司就在中国台湾地区建立了光碟埘靶材的生产基地，可以满足台湾 50%的靶材需要。BCC(Business Communications Company ，商业咨询公司）最新的统计报告指出，全球靶材市场将以 8.8 %的年平均增长率（AAGR) 在今后的 5年内持续增 长， 估计销售额将从1999年的 7.2亿美元增加到2004年的11亿美元。靶材是一种具有高附加价值的特种电子材料，主要使用在微电子，显示器，存储器 以及光学镀膜等产 业上，用以溅射用于尖端技术的各种薄膜材料。BCC的报告显示：全球的上述产业在1999年使用了2.88百万公斤靶材。换算为面积，则溅射了363百万平方米的薄膜。而若以单位靶材来计算，全 球在1999年则大约使用了37400单位的靶材。这里所要指出的是，随着应用产业的不同，靶材的形状与 大小也有所差异，其直径从15G m到 3m都有，而上述的统计资料，则是平均化后的结果。

什么是靶材？

靶材就是高速荷能粒子轰击的目标材料，通过更换不同的靶材（如铝、铜、不锈钢、钛、镍靶等），即可得到不同的膜系（如超硬、耐磨、防腐的合金膜等）。目前，（纯度）溅射靶材按照化学成分不同可分为：1）金属靶材（纯金属铝、钛、铜、钽等）。2）合金靶材（镍铬合金、镍钴合等）。3）陶瓷化合物靶材（氧化物、硅化物、碳化物、硫化物等）。按开关不同可分为：长靶、方靶、圆靶。按应用领域不同可分为：半导体芯片靶材、平面显示器靶材、太阳能电池靶材、信息存储靶材、具改性靶材、电子器件靶材、其他靶材。金属靶材的铝、钛、铜、钽，在半导体晶圆制造中，200mm( 8寸）及以下晶圆制造通常以铝制程为主，使用的靶材以铝、钛元素为主。300mm( 12寸）晶圆制造，多使用先进的铜互连技术，主要使用铜、钽靶材。

我国具备研制高端芯片的基础吗？

十三五国家重点研发计划“光电子与微电子器件及集成”重点专项专家组组长、中科院半导体所副所长祝宁华表示，我国近年来不间断地支持光电子领域的科技创新，从“863”计划、“973”计划到国家自然科学基金等各类项目，都投入大量资金引导高校、科研院所和企业对光电子芯片和模块的关键技术进行了广泛而深入的研究，取得了丰硕的创新性成果。“当前我国已掌握中低端光电子器件关键技术，具备生产能力，但产能不足。在高端光电子器件研发方面，一些关键技术取得突破性进展，研制成功的原型器件通过系统功能验证，某些关键技术达到国际先进水平。”祝宁华介绍，仅从“863”计划的十二五规划来看，国家针对宽带通信、高性能计算机、骨干网络、光交换、接入网、无线通信和微波光波融合等领域方向中的光电子器件进行了重点部署。“这些研发项目有很多都是前瞻布局的，中兴通讯此次受到限制的所有芯片，在十二五和十三五国家研究计划中，都有相应的部署。”祝宁华说，半导体激光器被称为信息网络的心脏，可以看出以激光器为代表的光电子器件在通信系统设备中的重要作用。在光传输和交换设备中，光器件要占百分之六七十的成本比重，因此，我国近年来一直非常重视光电子器件的研究开发。祝宁华分析，当前我国在光电子高端芯片研制上已具备基本条件，无论技术积累还是资金投入，以及高端核心人才的培养和储备，都具备了一定基础条件。“只要国家选定面向未来信息网络急需的1—2类核心关键光电子芯片，集中资源，从设计、研发、器件制备到封装测试进行综合布局，同时通过国家引导、地方和企业的参与，构建完善的光电子芯片加工工艺平台，相信高端芯片研发的短板能够在5年内得到缓解。”据了解，为实现自主创新发展，我国于2008年实施了国家科技重大专项“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”，经过9年攻关，成功打造了我国集成电路制造业创新体系。专项实施前，国内集成电路制造最先进的量产工艺为130纳米，研发工艺为90纳米。9年来，我国主流工艺水平提升了5代，55、40、28纳米三代成套工艺研发成功并实现量产，22、14纳米先导技术研发取得突破，已研制成功14纳米刻蚀机、薄膜沉积等30多种高端装备和靶材、抛光液等上百种材料产品，性能达到国际先进水平。封装企业也从低端进入高端，三维高密度集成技术达到了国际先进水平。这一系列从无到有的突破，填补了产业链空白，使我国集成电路制造技术体系和产业生态得以建立和完善。十三五国家重点研发计划宽带通信和新型网络重点专项专家组成员、北京大学教授李红滨表示，近年来我国通信产业取得的成绩有目共睹。“从农用交换机和边沿设备起步，到现在通信设备产品全覆盖，从2G、3G再到4G、5G，我国的通信产业发展迅速，在通信系统技术方面已经位居世界前列。”李红滨表示，任何事物的发展都需要一个过程，我国通信行业也在经历一个从低端到高端的发展过程。“事实上，这些年已经有不少企业投入大量研发力量去做高端研发，有的企业在关键芯片上已持续不断地做了一二十年，也取得了创新性的成果。这是市场驱动的结果，也成为很多企业家的共识，企业要实现高质量发展、获取更多利润，必须在高端研发上投入更多精力。企业在投资研发高端芯片上的热情，可以用跃跃欲试和大势所趋来形容。”李红滨介绍，我国近年来在信息通讯领域加紧布局，组织实施了重大专项等多种项目，一些单凭企业自身无法实现的平台、装备等依靠国家投入已初见成效，今后将发挥更大作用。“只要我们坚持已有的开放、竞争合作、共同发展道路不动摇，集中政府、研发机构、企业的优势力量，相信用不了太久，在产业链高端——核心芯片上也必然会取得同样令世人瞩目的成就。”以上内容来自：人民网

陶瓷靶材是比较脆的材料，只制备过程中需要注意什么呢？在材料特性方面有哪些要求呢？

陶瓷靶材是一种脆性较高的材料，因此在制备过程中需要注意以下几点：
1. 陶瓷粉末的选择：需要选择高纯度、细粒度、均匀分布的陶瓷粉末作为原料，在混合和成型过程中，应保证陶瓷粉末的均匀性。
2. 成型时应避免过多压力：在成型时，应注意掌握好压力的大小，过大压力可能会导致陶瓷靶材内部出现裂缝、变形。
3. 控制烧结温度及时间：烧结温度一般要高于陶瓷靶材材料的烧结温度，同时要控制好热处理的时间和速率，防止过度烧结或不足烧结。
在材料特性方面，陶瓷靶材还有其他一些要求，如：
1. 高密度：通过精密制造工艺和加热烧结，确保陶瓷靶材具有高密度和良好的物理特性。
2. 细小晶粒：细小的晶粒可提高其物理性能和耐腐蚀性。
3. 低气孔率：避免在制备过程中产生松散区域或气泡，提高结晶质量和物理性能。
4. 良好的均匀性：确保材料在表面和体积上均匀，从而达到良好的薄膜沉积效果。

陶瓷靶材的种类有哪些？各自应用在什么方向？

一、按用途分1、日用陶瓷：如餐具、茶具、缸，坛、盆、罐、盘、碟、碗等。2、艺术（工艺）陶瓷：如花瓶、雕塑品、园林陶瓷、器皿、相框、壁画、陈设品等。3、工业陶瓷：指应用于各种工业的陶瓷制品。又分以下4各方面：①建筑一卫生陶瓷： 如砖瓦，排水管、面砖，外墙砖，卫生洁具等；②化工（化学）陶瓷： 用于各种化学工业的耐酸容器、管道，塔、泵、阀以及搪砌反应锅的耐酸砖、灰等；③电瓷： 用于电力工业高低压输电线路上的绝缘子。电机用套管，支柱绝缘子、低压电器和照明用绝缘子，以及电讯用绝缘子，无线电用绝缘子等；④特种陶瓷： 用于各种现代工业和尖端科学技术的特种陶瓷制品，有高铝氧质瓷、镁石质瓷、钛镁石质瓷、锆英石质瓷、锂质瓷、以及磁性瓷、金属陶瓷等。二、按材料分粗陶， 细陶 ，炻器，半瓷器，以至瓷器，原料是从粗到精，坯体是从粗松多孔，逐步到达致密，烧结，烧成温度也是逐渐从低趋高。