超高纯铝溅射靶材的特性

近些年来，随着集成电路(IC)技术的进步，围绕集成电路的相关应用得到迅速发展，超高纯铝合金溅射靶材作为集成电路金属互连线制造中的配套材料，由此成为最近国内研究的热点。

为了提高磁控溅射时靶材溅射效率以及确保沉积薄膜的质量，大量的试验研究表明，对超高纯铝合金溅射靶材的成分、微观组织结构、晶体取向等都有一定的要求。

靶材的晶粒尺寸、晶粒取向对集成电路薄膜的制备和性能有很大的影响。采用不同晶粒组织的材料进行溅射镀膜试验，结果表明：随着晶粒尺寸的增加，薄膜沉积速率降低;同一成分的溅射靶材，晶粒尺寸细小的靶材溅射速率要比大晶粒尺寸的靶材快;靶材晶粒大小越均匀，沉积薄膜的厚度分布也更加均匀。

李洪宾等人研究发现，在相同的溅射仪器和工艺参数下，Al-Cu合金靶材的溅射速率随原子密排度的增大而增加，但总体稳定在一个范围内，晶粒尺寸对溅射速率的影响源于原子密排度随晶粒尺寸变化而产生的变化;沉积速率主要受Al-Cu合金靶材晶粒取向的影响，在保证(200)晶面比例的基础上，(111)、(220)和(311)晶面比例升高使沉积速率增大。

超高纯铝合金靶材的晶粒尺寸和晶体取向主要通过铸锭的均匀化处理、热加工、再结晶退火进行调整和控制，随着晶圆尺寸向20.32cm(8in)以及30.48cm(12in)发展，靶材尺寸不断扩大，对超高纯铝合金溅射靶材提出了更高的要求。为了保证薄膜质量及成品率，必须严格控制靶材加工过程参数，使靶材组织均匀、晶体取向必须有较强的(200)、(220)面织构。