一、高纯度要求
半导体高纯度靶材的首要特点是其极高的纯度要求。通常以“n”表示靶材的纯度等级,如5N(99.999%)、6N(99.9999%)、7N(99.99999%)等。在半导体制造中,低纯度靶材的杂质可能导致薄膜电阻率升高,进而影响芯片性能。特别是在尖端电子制造领域,如7N级的高纯度靶材,其纯度越高,性能越稳定,对半导体器件的性能提升至关重要。
二、晶粒细化
除了高纯度要求外,半导体高纯度靶材的另一个显著特点是其晶粒细化。晶粒越细小,靶材的物理和化学性能越稳定,有助于提高材料的强度和韧性。这对于制备耐磨、抗腐蚀及光学功能涂层具有重要意义,典型应用包括工具涂层和装饰性涂层。晶粒细化还有助于降低靶材在溅射过程中的热应力,减少开裂和剥落现象,提高溅射效率和薄膜质量。
三、良好的可加工性
半导体高纯度靶材还需具备良好的可加工性,以便于制造和加工成各种形状和尺寸。这包括靶材的切割、抛光等机械工艺,以及化学清洗等表面处理技术。通过精确的机械工艺和化学清洗,可以确保靶材表面平整度达到工艺标准,去除表面残留杂质,提高靶材的溅射性能和薄膜质量。
四、严格的制造工艺
半导体高纯度靶材的制造需要经过严格的工艺控制。从原材料提纯到最终成品,每一步都决定了产品的性能。提纯过程中采用高真空环境,避免环境或设备引入杂质。制粉环节通过气雾化或水雾化技术制备均匀粉末。烧结与致密化过程采用冷等静压(CIP)和热等静压(HIP)消除孔隙,提高靶材的密度和强度。真空熔炼与铸造用于高纯金属靶材的制造。均质化退火处理可降低内部应力,提高微观均匀性。
五、广泛的应用领域
半导体高纯度靶材因其卓越的性能,在半导体制造、显示屏制造、太阳能电池等领域具有广泛的应用。在半导体制造中,靶材用于制备薄膜晶体管、电容器、电阻器等元件。在显示屏制造中,靶材用于制备有机发光二极管(OLED)和液晶显示屏(LCD)中的导电膜和发光层。在太阳能电池中,靶材用于制备光伏电池中的电极和反射层。
综上所述,半导体高纯度靶材以其高纯度要求、晶粒细化、良好的可加工性等特点,在半导体制造中发挥着不可替代的作用。随着半导体技术的不断发展,对靶材的性能要求也将越来越高。因此,加强靶材的研发和生产,提高靶材的纯度和稳定性,对于推动半导体行业的持续发展具有重要意义。