电子工业(ye)经(jing)历了由电(dian)子管(guan)、半(ban)导(dao)体(ti)集(ji)成(cheng)电路及超(chao)大规模(mo)集(ji)成电(dian)路(lu)的发展(zhan)历(li)程,对人(ren)类社(she)会(hui)的(de)各个方面带(dai)来(lai)革(ge)命(ming)性的(de)冲(chong)击。在集成电(dian)路的(de)制程(cheng)中(zhong),各(ge)类(lei)元件如(ru)二极管、三极管、电(dian)阻器(qi)及电(dian)容器(qi)等均是在硅(gui)片(pian)上(shang)形(xing)成(cheng),这些(xie)器件(jian)需要用导(dao)线(xian)(电极(ji))连(lian)接(jie)起(qi)来(lai)或(huo)用绝缘材(cai)料(liao)隔开(kai)。用于导线(xian)或(huo)电极的(de)材(cai)料有如下要(yao)求:低电(dian)阻(zu)、低(di)电(dian)迁(qian)移性、对(dui)硅基体有(you)好的附(fu)着(zhe)性(xing)、易(yi)键合(he)和易形(xing)成膜等(deng)。金(jin)的(de)优良性能(neng)正好能(neng)满足(zu)上(shang)述要求。在(zai)电子行(xing)业(ye)中用(yong)于(yu)引线钛(tai)靶材(cai)及(ji)焊(han)料(liao)的金(jin)或金(jin)合金(jin)的(de)原材料(liao)中(zhong),如果(guo)用99.999%(质量分(fen)数,下(xia)同(tong))的金代替99.99%的金则会(hui)使(shi)材料(liao)的可焊性(xing)、半导(dao)体特(te)性及稳(wen)定(ding)性等有(you)很大的(de)改善。高纯(chun)金(jin)溅(jian)射靶材作为(wei)电子(zi)工业领域各类(lei)芯片及(ji)集成电(dian)路(lu)中(zhong)电极薄(bao)膜层(ceng)制备的(de)关(guan)键源(yuan)材(cai)料,当电(dian)子(zi)芯(xin)片持(chi)续向(xiang)轻(qing)、薄、短、小及高(gao)密(mi)度(du)方向(xiang)发展(zhan)时,对(dui)缺(que)陷的(de)容(rong)忍度也相对降(jiang)低,随(sui)着(zhe)集成电路(lu)器件密(mi)集(ji)度(du)的提高(gao),单位芯片(pian)的(de)面(mian)积也(ye)越(yue)来越小,原(yuan)本(ben)不(bu)会(hui)影响良(liang)率的缺陷变成了(le)良率(lv)的(de)致(zhi)命(ming)杀(sha)手,因此,对高纯金(jin)靶(ba)材(cai)的纯(chun)度(du)、晶(jing)粒(li)尺(chi)寸及(ji)均(jun)匀性(xing)、微(wei)观(guan)组(zu)织结(jie)构的(de)稳定(ding)性等均提(ti)出(chu)了(le)更高的(de)要求。
本(ben)文对电(dian)子(zi)行(xing)业用(yong)高纯金(jin)靶(ba)材(cai)的原料杂质元素控制(zhi)技(ji)术、结构(gou)设计(ji)、微(wei)结构调(diao)控(kong)及(ji)绑(bang)定技(ji)术(shu)等的(de)研(yan)究现状进(jin)行综述(shu),并提出(chu)高纯金(jin)靶材行(xing)业所面(mian)临的问(wen)题和今后的(de)研(yan)究方(fang)向。
1、高(gao)纯金的(de)提纯技(ji)术
高纯金(jin)(质量(liang)分(fen)数(shu)≥99.999%,简(jian)称(cheng)5N)的提纯(chun)技术(shu)源(yuan)于电(dian)子(zi)、航空(kong)航(hang)天(tian)、半导体(ti)集成电路等行业(ye)的(de)快速发(fa)展(zhan)对(dui)键合(he)丝(si)材(cai)、内(nei)引线材(cai)料(liao)、靶(ba)材及焊(han)合(he)材(cai)料等(deng)导电、导(dao)热及(ji)抗(kang)腐(fu)蚀(shi)性能(neng)及(ji)稳(wen)定性的要求(qiu)。本(ben)文(wen)所(suo)述的高(gao)纯金(jin)的提(ti)纯技(ji)术主要是(shi)指以(yi)粗金(金(jin)含(han)量在(zai)90%以上)及(ji)低(di)纯(chun)度(du)金(jin)(99%~99.99%)为原料(liao)通过(guo)物理(li)或(huo)化学(xue)的(de)方法获(huo)取(qu)纯度在(zai)99.999%以上(shang)的(de)金原(yuan)料,不包(bao)括从金矿(kuang)或金(jin)废(fei)料(liao)中(zhong)提取(qu)金的技(ji)术。
高(gao)纯(chun)金(jin)提纯(chun)技术(shu)文(wen)献报(bao)道较多,本(ben)文(wen)不(bu)一(yi)一(yi)列(lie)举(ju)。高(gao)纯金的(de)提纯(chun)技(ji)术(shu)主要(yao)包(bao)括(kuo)化(hua)学还原(yuan)法、溶剂(ji)萃(cui)取法(fa)以(yi)及(ji)电解(jie)法(fa),3种方(fang)法(fa)各(ge)有利(li)弊(bi)。行业普遍(bian)认(ren)为电解法因(yin)其具(ju)有(you)产(chan)品(pin)纯(chun)度(du)稳(wen)定、易(yi)实(shi)现规模(mo)化(hua)生产(chan)、制(zhi)备(bei)过程污染小等(deng)优(you)点,会成(cheng)为(wei)今后(hou)重要的(de)发(fa)展(zhan)方(fang)向(xiang)。
2009年(nian)我国(guo)发(fa)布了《金靶(ba)材》的(de)国(guo)家标准(zhun),2010年又(you)发布了(le)《高(gao)纯金》国家(jia)标(biao)准,二(er)者(zhe)对比(bi)如(ru)表1所列。

由表1可见(jian),5N金(jin)靶材(cai)标准与(yu)5N高纯(chun)金标准在杂质元素(su)数量(liang)及限量有(you)一(yi)定的(de)差(cha)别。但(dan)根据(ju)2013年工信(xin)部(bu)发布(bu)的《电(dian)子薄膜(mo)用(yong)高纯(chun)金(jin)属(shu)溅射(she)靶(ba)材纯度(du)等(deng)级及杂质(zhi)含(han)量分析和(he)报(bao)告(gao)标准指(zhi)南(nan)》,电子薄膜行(xing)业(ye)特别是(shi)集成(cheng)电(dian)路(lu)领域(yu)对气(qi)体(ti)元素(su)(C、S、O、N、H等(deng))及(ji)放(fang)射性(xing)元素(U、111等)都(dou)进(jin)行(xing)了(le)明确(que)的规(gui)定(ding),此(ci)外(wai),电子薄(bao)膜(mo)领域对(dui)高纯金(jin)靶(ba)材(cai)中碱金属(shu)(Na、K等(deng))也有严格(ge)要(yao)求。但(dan)由于现有(you)《金(jin)靶材》国家标(biao)准(zhun)对(dui)电(dian)子(zi)薄(bao)膜领域(yu)用5N金(jin)靶(ba)材杂(za)质(zhi)元(yuan)素的(de)要(yao)求(qiu)偏(pian)低或(huo)者不够全面,容(rong)易(yi)误导(dao)行(xing)业(ye)内相关企业(ye)不(bu)对上述(shu)气(qi)体元(yuan)素(su)、碱金属(shu)和放射性(xing)元(yuan)素(su)进(jin)行(xing)控制,这(zhe)一(yi)误解(jie)可能影(ying)响我(wo)国(guo)高纯(chun)金靶(ba)材(cai)在(zai)高端集成(cheng)电(dian)路(lu)领域的(de)推广和(he)应用(yong)。
基于(yu)上(shang)述分(fen)析(xi),本(ben)文(wen)作者呼吁行业(ye)内(nei)相关企业、学(xue)者加(jia)紧(jin)落实对电子薄膜领域用(yong)5N高(gao)纯金(jin)及(ji)金(jin)靶(ba)材(cai)标准(zhun)的(de)制(zhi)订(ding)或(huo)修(xiu)订,指(zhi)导(dao)行业内(nei)科(ke)研(yan)单位(wei)、企业(ye)在发(fa)展高纯金(jin)提纯(chun)技(ji)术和高(gao)纯金靶制备工(gong)艺的过程(cheng)中规范相关杂质(zhi)元素(su)的控制(zhi)。
2、高纯(chun)金靶的(de)制备(bei)工艺技术
高纯(chun)金(jin)靶(ba)的(de)制备(bei)与(yu)传(chuan)统的金加工(gong)工(gong)艺(yi)基本一致(zhi),即(ji)选用4N或(huo)5N等(deng)高纯(chun)金(jin)原(yuan)料(liao),通过熔铸、塑性加(jia)工(gong)及热(re)处(chu)理(li)相(xiang)结(jie)合的方式(shi)制(zhi)备(bei)靶(ba)材(cai)坯(pi)料,随后(hou)经过精密机械(xie)加(jia)工(gong)及(ji)绑定Bonding)等(deng)工(gong)艺获(huo)得(de)客户(hu)需(xu)要的金(jin)溅射靶(ba)材(cai)。但(dan)与(yu)常(chang)规(gui)的(de)金制品(pin)不(bu)同的是(shi),靶(ba)材(cai)除了对纯(chun)度有(you)要求(qiu)外(wai),对(dui)组织结(jie)构均匀性、一(yi)致(zhi)性(xing)和批(pi)次(ci)稳定性都(dou)有极高的(de)要(yao)求(qiu)。
2.1 高纯金靶的结构设计(ji)
在电(dian)子薄(bao)膜(mo)领(ling)域,金薄膜(mo)主要通过(guo)磁(ci)控溅射(she)工(gong)艺获(huo)得,金靶材(cai)的溅(jian)射原(yuan)理(li)如图(tu)1所(suo)示。

金(jin)靶(ba)材作(zuo)为阴极(ji),电子在加速电压的(de)作用下(xia)与溅(jian)射腔(qiang)体(ti)中的氩(ya)原(yuan)子发生(sheng)碰(peng)撞(zhuang),电离出大(da)量的Ar+和(he)电子。电(dian)子飞向(xiang)基片,At*在电(dian)场(chang)作用(yong)下加(jia)速(su)轰击(ji)金靶材(cai),溅射(she)出大(da)量的金原子,呈中(zhong)性(xing)的(de)金(jin)原子(zi)沉积(ji)在基(ji)片上(shang)成膜。在(zai)溅射过程中(zhong),由(you)于(yu)磁(ci)场(chang)的存在(zai),电子(zi)受(shou)磁(ci)场(chang)洛(luo)伦兹力(li)的作用(yong),被束缚(fu)在(zai)靠(kao)近(jin)靶(ba)面的(de)等(deng)离(li)子(zi)体(ti)区(qu)域内(nei),并在(zai)磁场作用下围绕靶(ba)面做(zuo)圆周(zhou)
运动。阴极磁(ci)场与靶(ba)材磁(ci)场(chang)的(de)综合(he)作用决定了靶(ba)材(cai)被溅射的(de)区域与路(lu)径。金(jin)在7.8~975K的(de)温(wen)度范围(wei)内磁化率仅为(-0.141~0.143)×10-6cm3/g,且具(ju)有(you)优(you)良(liang)的导电(dian)性和(he)良(liang)好(hao)的(de)高温抗(kang)氧化性能。因(yin)此(ci),在常规(gui)的(de)溅射(she)过程(cheng)中没有(you)磁性(xing),金(jin)靶(ba)材(cai)的溅(jian)射区(qu)域与路(lu)径只(zhi)与(yu)磁控(kong)溅(jian)射设(she)备(bei)阴(yin)极磁(ci)场有(you)关(guan)。
为(wei)了(le)降(jiang)低成(cheng)本、节(jie)约(yue)金的用(yong)量,金(jin)靶材(cai)的结(jie)构(gou)设计(ji)主要(yao)依据磁控溅(jian)射(she)设备(bei)阴极的磁(ci)场结(jie)构(gou),靶材形状(zhuang)须(xu)与所用溅射设备(bei)匹配。半导体领(ling)域4~12英寸晶(jing)圆用的(de)磁(ci)控(kong)溅(jian)射设(she)备主(zhu)要(yao)包(bao)括Varian XM 90;Quantum;PE 4410、4450;Anelva 1051,A~Ⅸr:Endura,Blazer;MRC.Upsilon等(deng)。由(you)于(yu)靶材在(zai)整个(ge)半导(dao)体产(chan)业(ye)链(lian)中(zhong)所(suo)占的成本不超过3%,溅射设备的制造商不(bu)会(hui)专(zhuan)门针对(dui)金(jin)靶材(cai)来(lai)设(she)计(ji)阴(yin)极,设备阴(yin)极不(bu)会(hui)专门用(yong)于(yu)金靶材(cai)的(de)溅(jian)射。靶(ba)材供应商(shang)为(wei)了提高市(shi)场竞(jing)争(zheng)力,根据客(ke)户(hu)溅(jian)射设(she)备阴极磁场进行不(bu)同的(de)结构(gou)设计(ji),常见金(jin)靶(ba)材主(zhu)要以圆(yuan)靶(ba)、平(ping)面(mian)靶(ba)材(cai)和(he)异形(xing)靶(ba)材为主(zhu),如(ru)图2所(suo)示(shi)。

为了提(ti)高(gao)靶材(cai)的利(li)用率,国内外(wai)都(dou)在推广可围(wei)绕固(gu)定(ding)的条状磁(ci)铁组件旋转(zhuan)的(de)空(kong)心(xin)圆管型溅射(she)靶材,此(ci)种(zhong)靶(ba)材靶(ba)面360。都(dou)可(ke)被均匀刻蚀,利用(yong)率(lv)可(ke)由(you)通(tong)常(chang)的20%~30%提高到75%~80%。
2.2 高纯(chun)金靶的微结构(gou)调(diao)控技(ji)术
金是延展性(xing)最(zui)好(hao)的(de)金(jin)属(shu):通过锻(duan)造和(he)轧(ya)制(zhi),不(bu)需(xu)任(ren)何中(zhong)间(jian)退(tui)火(huo),可(ke)将(jiang)金制作成(cheng)厚50~100 nnl的箔材(cai)。其延(yan)伸率约(yue)18.6万(wan)倍(bei),换算(suan)成(cheng)压(ya)缩(suo)率为(wei)99.9996%。金作为(wei)典(dian)型的(de)面心(xin)立(li)方结构(gou),且(qie)堆(dui)垛层(ceng)错(cuo)能比(bi)银(yin)和镍(nie)等面心立(li)方(fang)金(jin)属(shu)更低,却(que)具(ju)有如此(ci)优(you)异的延(yan)展(zhan)性(xing),主要(yao)是(shi)由(you)于其(qi)具有(you)非常好的(de)抗(kang)氧(yang)化(hua)性(xing)能(neng)。金(jin)在(zai)塑性变(bian)形(xing)过程中形(xing)成(cheng)的(de)位错很(hen)容易(yi)从金属(shu)表面消失,而其他(ta)金(jin)属由于表(biao)面(mian)氧化膜的存在将位错(cuo)维持(chi)在(zai)了(le)金(jin)属(shu)内(nei)部(bu),在大应变条(tiao)件下(xia)变形只能通(tong)过(guo)亚晶切边来调节。金(jin)的(de)再(zai)结晶(jing)温(wen)度与(yu)其(qi)纯度和变(bian)形(xing)量有(you)关(guan),图3所示为(wei)金的纯度和(he)变形程(cheng)度(du)(试样原(yuan)始厚度h和最终(zhong)厚(hou)度h的比(bi)值)对其(qi)再结(jie)晶温度的影(ying)响(xiang)规律。
由图(tu)3可见(jian),在(zai)变形程(cheng)度(du)低(di)于97%时,低纯(chun)度(du)金(jin)比(bi)高纯(chun)度(du)金有更(geng)高的(de)再结晶(jing)温(wen)度。当(dang)变(bian)形程度超(chao)过97%时,低纯金的(de)再(zai)结(jie)晶温度(du)反而低(di)于高纯金(jin),主要由低纯(chun)金中(zhong)杂质(zhi)元素的作(zuo)用导(dao)致(zhi)原(yuan)始组(zu)织晶(jing)粒度不同所致(zhi)。由(you)于(yu)金的再(zai)结(jie)晶(jing)温度较低,甚(shen)至(zhi)在(zai)室温(wen)下(xia)高(gao)变形(xing)度金都(dou)会发(fa)生(sheng)回(hui)复软化。

对(dui)于高(gao)纯(chun)金(jin)的(de)物(wu)理、力学(包括延展性、再结晶行为(wei)等)性(xing)能(neng)的研(yan)究(jiu)已经非(fei)常成(cheng)熟(shu),似乎没(mei)有必(bi)要围(wei)绕(rao)高(gao)纯(chun)金塑(su)性变(bian)形(xing)过(guo)程(cheng)微结(jie)构演变进(jin)行系(xi)统研(yan)究(jiu)。
本(ben)文认(ren)为(wei),随着半导(dao)体集(ji)成电(dian)路中(zhong)微器件(jian)的(de)高密(mi)度化和制(zhi)程的(de)微尺(chi)寸(cun)化(hua),对高纯金靶(ba)材(cai)微结构(gou)的(de)缺(que)陷、择优取向(xiang)、均(jun)匀(yun)性和稳定(ding)性都提(ti)出(chu)了(le)更高的(de)要求(qiu),特别(bie)是围绕靶材微(wei)观组织结(jie)构差异与(yu)薄膜(mo)的关(guan)联关系来开(kai)展(zhan)研(yan)究(jiu)很有(you)必要,然而(er)相(xiang)关的(de)研(yan)究(jiu)很少。
也有(you)研(yan)究人(ren)员意识到,高(gao)纯(chun)金(jin)铸(zhu)锭虽然(ran)不(bu)进(jin)行中间退(tui)火(huo)处理(li)也可以(yi)加(jia)工(gong)到(dao)最终形状(zhuang),但(dan)是不能(neng)控(kong)制靶材(cai)晶(jing)粒的(de)粒(li)径(jing),成(cheng)为了成膜特性偏(pian)移的(de)重要原(yuan)因。同时(shi)提出(chu)了冷(leng)轧中(zhong)间环节的(de)两次热处理工艺,制(zhi)备(bei)等轴(zhou)晶(jing)靶材(cai)。贵研(yan)铂业(ye)公(gong)司(si)朱勇等采(cai)用(yong)电子背(bei)散(san)射衍射(she)(EBSD)技术(shu)分(fen)析(xi)了(le)冷态大塑性变(bian)形多向(xiang)冷(leng)轧(ya)获(huo)得(de)的高纯金靶不(bu)同区(qu)域(yu)的(de)微(wei)观组织、晶界取(qu)向差和织(zhi)构(gou)。研究表(biao)明:高纯金(jin)靶材(cai)组(zu)织由(you)细小(xiao)的等轴(zhou)晶(jing)组成,平(ping)均晶(jing)粒尺寸为(wei)192.5~206nm,样(yang)品(pin)在轧(ya)制过(guo)程中发(fa)生(sheng)再结(jie)晶,样品(pin)所测得的织构(gou)(110)平行于轧(ya)面,轧向不确定,为较(jiao)弱的织构(gou),多(duo)向(xiang)轧(ya)制大(da)大消除(chu)了(le)某(mou)一方(fang)向(xiang)上的(de)变(bian)形织(zhi)构(gou)。
2.3 高(gao)纯(chun)金(jin)靶(ba)绑(bang)定技术
靶(ba)材作(zuo)为溅射工(gong)艺的阴极源材(cai)料,需(xu)要(yao)固(gu)定(ding)在溅射(she)设备(bei)的(de)阴极(ji)上,同(tong)时在(zai)溅射过程(cheng)中(zhong)需(xu)要导电,也(ye)会(hui)产生一(yi)定的(de)热(re)量。因(yin)此(ci),大多数的靶(ba)材(cai)都需(xu)要(yao)通(tong)过(guo)具(ju)有一(yi)定(ding)强(qiang)度和(he)良(liang)好散(san)热性的(de)材料,如铝、铜(tong)等作(zuo)为背板起(qi)到(dao)强(qiang)度支(zhi)撑、导电、导热(re)的(de)作用。靶(ba)材(cai)与(yu)背板(ban)的(de)连接(jie)称为绑定(Bonding),是溅射靶(ba)材制备技术(shu)中(zhong)非(fei)常(chang)重要的(de)一(yi)个环节(jie)。绑定(ding)质量直接(jie)影响(xiang)溅(jian)射工(gong)艺(yi)和(he)产(chan)品膜的质量。靶材与(yu)背(bei)板(ban)连接的(de)方(fang)式(shi)通(tong)常(chang)参考焊接的方法,与传统(tong)焊接不同(tong)的(de)是(shi)既(ji)要考(kao)虑(lv)复(fu)合(he)界面的(de)结合强度,又要保证(zheng)靶(ba)材(cai)一侧的微观组织(zhi)结构(gou)不(bu)会发(fa)生较(jiao)大的(de)变化(hua),目(mu)前(qian)通(tong)用(yong)的(de)绑定(ding)技术有(you)机(ji)械(xie)固定(ding)法、钎(qian)焊(han)法、扩(kuo)散(san)焊、电(dian)子束焊(han)接法掣(che)211。具(ju)体到金基(ji)合(he)金(jin)靶材(cai),目(mu)前采用较多(duo)的是钎焊法、镶嵌(qian)复合(he)法。
2.3.1 钎(qian)焊(han)法(fa)
目(mu)前(qian),金基(ji)合(he)金(jin)靶材的绑(bang)定技术主要(yao)选(xuan)用(yong)铜基(ji)材(cai)料作(zuo)为(wei)背(bei)板(ban),选(xuan)用(yong)铟(yin)、SnAg等(deng)作(zuo)为钎(qian)焊材(cai)料。
由于(yu)金与钎焊(han)材(cai)料、钎料(liao)与铜(tong)背板之间(jian)良好(hao)的浸润(run)性,金(jin)基靶材的钎(qian)焊技(ji)术(shu)相对(dui)简单(dan)、成(cheng)熟(shu),成(cheng)本低(di),易于(yu)实现,一(yi)般(ban)不存在(zai)浸(jin)润性(xing)差、焊(han)合率(lv)低(di)等现象(xiang)。
同时,由(you)于金和(he)铜(tong)良好的导电(dian)性,在(zai)高功(gong)率、长时间溅射时(shi),热(re)量(liang)可以及时传(chuan)导出(chu)去(qu),不(bu)存在(zai)靶材脱(tuo)焊、焊(han)料(liao)熔化(hua)等(deng)问题。但是(shi),当(dang)过度溅射(she)时(shi),会(hui)导致(zhi)焊(han)料金(jin)属(shu)被溅(jian)射(she),污染基(ji)片(pian)和腔体(ti)。对(dui)金(jin)基(ji)靶(ba)材而言(yan),钎焊法(fa)存在(zai)的(de)最(zui)大(da)弊(bi)端(duan)是(shi)由于焊料(liao)与金的(de)互(hu)扩散(san),导致后阶(jie)段(duan)产(chan)品溅(jian)射(she)薄膜(mo)中(zhong)易引入焊(han)料(liao)金(jin)属,既(ji)降(jiang)低(di)晶圆(yuan)性能(neng)的稳(wen)定(ding)性(xing)和一(yi)致(zhi)性,又降低(di)了(le)靶(ba)材的(de)使(shi)用(yong)率(lv)。
2.3.2 镶(xiang)嵌(qian)复(fu)合(he)法
镶(xiang)嵌复(fu)合法(fa)采(cai)用(yong)机(ji)械(xie)的方法(fa),运用(yong)机械(xie)加(jia)工沟(gou)、槽等工艺技(ji)术(shu),实现(xian)靶(ba)材(cai)与(yu)背(bei)板(ban)的机(ji)械(xie)嵌套(tao)式复合。
该方法的(de)优点是不(bu)存在焊(han)料的(de)浸润污染(ran),可(ke)极(ji)大地(di)提高(gao)靶材利用率,但加工(gong)工艺相(xiang)对(dui)复杂,对(dui)于(yu)金基(ji)靶材来说(shuo),制造成本较高,不(bu)适用于5mm厚(hou)度(du)以下的纯金靶(ba)材(cai)。一(yi)是(shi)因为纯(chun)金(jin)材质(zhi)较(jiao)软、偏(pian)薄(bao),强度(du)不(bu)足,难以(yi)保(bao)证(zheng)与(yu)背(bei)板的(de)结合强度;二是由(you)于贵金(jin)属(shu)价格高(gao),加(jia)工(gong)形状(zhuang)越(yue)复(fu)杂(za)产生的损耗(hao)越(yue)大(da)。因(yin)此(ci),除(chu)非客(ke)户机(ji)台限制(zhi),一般不选择该(gai)方法实(shi)现金基靶(ba)材与背板(ban)的(de)焊(han)接。
2.3.3导电(dian)胶焊(han)接(jie)法(fa)
导(dao)电(dian)胶焊(han)接法是随着(zhe)高(gao)温导(dao)电胶(jiao)技术(shu)的发(fa)展而兴起的。该(gai)技术的(de)主(zhu)要(yao)优(you)点(dian)是操作(zuo)简单,无需考(kao)虑靶材与(yu)背板的热膨(peng)胀(zhang)区(qu)别(bie),也(ye)不(bu)需(xu)要考(kao)虑(lv)靶(ba)材与(yu)焊料(liao)的浸润性,且(qie)在常温下(xia)就(jiu)可(ke)以进行(xing)。由于(yu)不(bu)使用金(jin)属(shu)焊(han)料(liao),不(bu)会(hui)对(dui)贵(gui)金(jin)属(shu)靶(ba)材(cai)产(chan)生(sheng)污染,熔(rong)铸类(lei)贵(gui)金属(shu)残靶(ba)可直接进(jin)行二(er)次(ci)回(hui)炉(lu)使用(yong),大大(da)降(jiang)低(di)了贵(gui)金属(shu)回收(shou)及提纯的损(sun)耗(hao)。需要说明(ming)的是(shi),导电(dian)胶焊(han)接(jie)法所用(yong)导电胶(jiao)主(zhu)要(yao)由树脂等高(gao)分(fen)子材料组(zu)成(cheng),整体靶材(cai)的(de)导(dao)电和(he)导(dao)热(re)性(xing)能有(you)所(suo)降(jiang)低。因(yin)此,为(wei)了改善(shan)绑定层(ceng)的导(dao)电、导(dao)热性(xing)能,往(wang)往(wang)需要埋覆一(yi)层铜网(wang)或银网(wang),会(hui)增(zeng)加(jia)绑(bang)定(ding)成本(ben)。
3、展(zhan)望
电子薄膜(mo)领(ling)域用(yong)高(gao)纯金(jin)靶(ba)材的(de)制(zhi)备涉(she)及(ji)高(gao)纯(chun)金(jin)的提(ti)纯(chun)、金铸锭(ding)杂质控(kong)制(zhi)、金靶材结(jie)构、金靶材微结(jie)构调(diao)控、金(jin)靶材(cai)的绑定(ding)焊(han)接等(deng)等(deng),是(shi)一个系(xi)统(tong)工程。需(xu)要国(guo)内(nei)从事(shi)高纯金提(ti)纯及(ji)靶材研发生产(chan)机(ji)构(gou)和(he)不(bu)同专业科(ke)研(yan)工作(zuo)者通力配(pei)合、统(tong)筹合(he)作(zuo),实现各(ge)个(ge)环节和链(lian)条的紧密配合(he),才(cai)能有(you)效保(bao)证(zheng)最(zui)终(zhong)高纯(chun)金靶材性(xing)能(neng)的(de)一致(zhi)性和(he)稳(wen)定性,从而加速我国(guo)高(gao)端集(ji)成电路(lu)领域(yu)用(yong)高(gao)纯(chun)金(jin)靶材的国产化(hua)进(jin)程(cheng),提(ti)升(sheng)我国高纯金溅射靶材国(guo)际国(guo)内(nei)市(shi)场竞(jing)争力(li)。具(ju)体(ti)应(ying)从(cong)如下几(ji)个方(fang)面(mian)进(jin)行努力(li):
1)相(xiang)关(guan)行业管(guan)理机构(gou)应结合现(xian)有技术水平,在(zai)广泛(fan)征(zheng)求下游(you)客户意见的基础上(shang),进(jin)一(yi)步修订、完善高纯金(jin)原(yuan)料及靶材(cai)的(de)标准和(he)规范(fan),将(jiang)影响(xiang)电(dian)子(zi)薄(bao)膜(mo)性(xing)能的(de)碱(jian)金属元素、放射性元(yuan)素及气(qi)体(ti)元(yuan)素(su)列入(ru)相(xiang)关(guan)标准中(zhong),保(bao)证高纯金靶材(cai)上下(xia)游(you)行(xing)业的(de)技术一致(zhi)性(xing)和(he)稳定性。
2)在(zai)电(dian)解(jie)法(fa)高纯(chun)金提纯技(ji)术(shu)基(ji)础上(shang),综合化学(xue)还原(yuan)法(fa)和溶剂(ji)萃(cui)取法(fa)的(de)优缺(que)点(dian),根(gen)据金原(yuan)料的(de)来(lai)源(yuan),发(fa)展(zhan)多元的综(zong)合性(xing)高(gao)纯金(jin)提(ti)纯(chun)技术(shu),特别(bie)需要在(zai)碱(jian)金(jin)属(shu)元素(su)和放射(she)性元素控(kong)制(zhi)上(shang)做进一步(bu)研究(jiu)。
3)针对集成电路向(xiang)微型化(hua)、高集(ji)成化(hua)的发(fa)展趋势,加强金(jin)薄(bao)膜(mo)与(yu)靶材(cai)结构的关(guan)联(lian)性(xing)研(yan)究工(gong)作(zuo),从(cong)优(you)化(hua)薄(bao)膜(mo)性能的(de)角(jiao)度(du)来指(zhi)导(dao)高纯金(jin)靶(ba)材(cai)微结(jie)构调(diao)控(kong)工(gong)艺(yi)技(ji)术。
4)进(jin)一步(bu)拓(tuo)展金(jin)靶(ba)材(cai)的绑(bang)定技术(shu),从(cong)节(jie)约成(cheng)本与(yu)提(ti)高靶(ba)材利用率(lv)的角(jiao)度出(chu)发,发(fa)展(zhan)导电(dian)胶焊(han)接技术(shu),在保证(zheng)靶(ba)材(cai)与(yu)背板(ban)的(de)结(jie)合强度的前提(ti)下,提高靶(ba)材(cai)利用(yong)率,实(shi)现(xian)残(can)靶的(de)直接回(hui)炉重熔(rong)。
5)相关(guan)高纯(chun)金靶(ba)材生(sheng)产(chan)企业加强与(yu)磁(ci)控(kong)溅(jian)射设备(bei)企业(ye)的(de)沟通与(yu)交(jiao)流(liu),从(cong)节(jie)约成(cheng)本及精(jing)密加工(gong)简(jian)约性(xing)的(de)角度出(chu)发(fa),进一步完善高(gao)纯金(jin)靶材(cai)的(de)结(jie)构(gou)设(she)计,提(ti)高(gao)自(zi)身的(de)市场(chang)竞(jing)争力。
相关(guan)链(lian)接