磁控溅(jian)射(she)方法(fa)是薄膜(mo)材(cai)料制(zhi)备的重(zhong)要(yao)方(fang)法之(zhi)一(yi)。这个原理是(shi)在真空(kong)腔(qiang)体(ti)中(zhong)，离子源产(chan)生(sheng)的离(li)子(zi)束(shu)轰击(ji)到靶材表面，然(ran)后靶(ba)材(cai)表面的(de)原(yuan)子被碰撞轰击下(xia)来，原(yuan)子(zi)离开(kai)材(cai)料(liao)表面沉积(ji)到(dao)基(ji)底(di)表面，这种用(yong)于(yu)沉(chen)积(ji)薄膜(mo)的(de)固(gu)体原(yuan)材(cai)料(liao)，称(cheng)为溅(jian)射(she)靶材，溅(jian)射时使用的气(qi)体为氩气。氩原子与(yu)阴极靶材(cai)发(fa)射(she)的电(dian)子发(fa)生(sheng)碰(peng)撞(zhuang)，碰撞(zhuang)后(hou)把(ba)氩原子(zi)转(zhuan)变(bian)成(cheng)氩(ya)离子，带正(zheng)电(dian)的(de)氩(ya)离(li)子(zi)被(bei)加(jia)速(su)撞击到靶材(cai)表(biao)面，靶材(cai)原子(zi)与(yu)氩(ya)离子都被(bei)弹出，而(er)靶材原(yuan)子(zi)则沉积(ji)在(zai)基(ji)片(pian)表(biao)面，形成(cheng)薄膜，这个(ge)过程(cheng)称为(wei)溅射，如图(tu)1 所(suo)示(shi)。
磁(ci)控溅(jian)射原理(li)图(tu)
半(ban)导体行(xing)业(ye)的发(fa)展(zhan)是国家(jia)高科技(ji)产(chan)业发(fa)展(zhan)的关键(jian)，也(ye)是(shi)一(yi)个(ge)国家科技(ji)水平的(de)重(zhong)要(yao)衡(heng)量(liang)标(biao)准(zhun)，随着(zhe)电(dian)子信息(xi)行业(ye)的(de)快速发(fa)展(zhan)，各(ge)种材料的薄膜(mo)材料(liao)广泛应用(yong)在半(ban)导(dao)体(ti)领(ling)域中(zhong)，高(gao)新材(cai)料向薄膜转移，使(shi)得薄膜沉积用(yong)的器件快速发展(zhan)起来。而随(sui)着(zhe)超大规(gui)模(mo)集(ji)成(cheng)电路的(de)技术(shu)进(jin)步以(yi)及层数的增(zeng)加(jia)，半(ban)导体(ti)器件(jian)的特征(zheng)尺寸越(yue)来(lai)越小，这(zhe)样(yang)的(de)背景下(xia)，对(dui)器件(jian)的(de)金属(shu)互(hu)连线也(ye)提出了更严(yan)苛的(de)要求(qiu)。近(jin)几年，芯片最小线(xian)宽(kuan)已经达(da)到纳米(mi)级(ji)，其(qi)中 45nm 以(yi)下线(xian)宽(kuan)代表了(le)先进(jin)的半导(dao)体(ti)芯片(pian)制造(zao)工艺(yi)，半(ban)导体(ti)金(jin)属(shu)互(hu)连线用(yong)溅射(she)靶(ba)材有广(guang)阔(kuo)的(de)前景，目(mu)前(qian)全球只有少数(shu)几家位(wei)于(yu)美国、日(ri)本、中(zhong)国宁(ning)波等(deng)厂家拥有(you)自(zi)主(zhu)制(zhi)造(zao)靶材(cai)的(de)技术(shu)，随着(zhe)国(guo)内芯片市(shi)场(chang)和芯片(pian)制造市(shi)场(chang)的繁(fan)荣，国(guo)内对溅射靶(ba)材(cai)的(de)需(xu)求(qiu)也越(yue)来(lai)越大(da)，12 英(ying)寸晶圆用(yong)的(de) Al、Ti、Ta、Cu 等(deng)材(cai)料的(de)靶(ba)材(cai)已经成为(wei)主(zhu)流的产(chan)品(pin)。
在(zai)超级(ji)规模集(ji)成(cheng)电路的(de)技(ji)术上，一直(zhi)受美国(guo)和(he)日本(ben)等国(guo)家在技术(shu)上(shang)的封锁，且技(ji)术(shu)上(shang)落后于(yu)世界先(xian)进技(ji)术。并且用(yong)于芯(xin)片(pian)制(zhi)造过程的各(ge)种关(guan)键(jian)设(she)备(bei)、关键工(gong)艺以及(ji)关键(jian)原(yuan)材(cai)料对(dui)进(jin)口依(yi)赖性很强，包括(kuo)了(le)金(jin)属互连(lian)线(xian)用的(de)原材料(liao)靶(ba)材、键(jian)合靶材以(yi)及(ji)背装和封装用的(de)靶(ba)材(cai)等(deng)材料(liao)，受(shou)到(dao)国(guo)外(wai)供(gong)应商和技术(shu)的严(yan)重制(zhi)约(yue)。对(dui)我(wo)国(guo)集成(cheng)电路(lu)产业(ye)的(de)技术发(fa)展(zhan)以(yi)及(ji)效(xiao)益的(de)提(ti)高(gao)有(you)着(zhe)严重的(de)限制。因此，为(wei)了(le)提(ti)高我国产业(ye)的竞(jing)争力(li)，必须进行(xing)前瞻性的技术(shu)开发，以提(ti)升(sheng)我(wo)国(guo)金属产(chan)业的(de)深加(jia)工以(yi)及(ji)产(chan)业相(xiang)关的(de)技(ji)术(shu)延(yan)伸，为我国(guo)高(gao)科(ke)技制(zhi)造(zao)技(ji)术的(de)快(kuai)速发展奠(dian)定(ding)基(ji)础(chu)，来(lai)填补国(guo)内相(xiang)关领域的(de)空(kong)白(bai)。
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