目前，我国(guo)已(yi)发(fa)展(zhan)成(cheng)世界钛(tai)工(gong)业(ye)大(da)国(guo)，钛产能(neng)与(yu)产量均位(wei)居世界首(shou)位(wei)，然(ran)而(er)国(guo)内钛(tai)材(cai)的(de)整(zheng)体(ti)技(ji)术(shu)含量(liang)较(jiao)低、产(chan)品附(fu)加(jia)值(zhi)低、产能(neng)严(yan)重(zhong)过(guo)剩，钛(tai)工业(ye)面(mian)临"大而(er)不强(qiang)"的处(chu)境(jing)，加(jia)大钛材深(shen)加工(gong)及(ji)开(kai)发(fa)高(gao)附加值(zhi)产品是行业摆脱困境(jing)的(de)关键。高纯钛(tai)作(zuo)为电(dian)子(zi)信息(xi)领域重要的功能薄(bao)膜(mo)材(cai)料(liao)，近年来(lai)随着(zhe)我国集(ji)成(cheng)电路、平面(mian)显(xian)示(shi)、太(tai)阳(yang)能等(deng)产业(ye)的(de)快速发(fa)展需(xu)求(qiu)量快速上(shang)升 。磁控溅(jian)射(she)技(ji)术（PVD）技(ji)术(shu)是制备(bei)薄膜材(cai)料(liao)的(de)关(guan)键技(ji)术(shu)之(zhi)一(yi)，高纯(chun)钛(tai)溅射靶(ba)材是磁(ci)控溅(jian)射工(gong)艺(yi)中(zhong)的(de)关键耗(hao)材(cai)，具有广阔的市(shi)场应(ying)用前(qian)景。钛(tai)靶(ba)材(cai)作为(wei)高附加值(zhi)的镀(du)膜材(cai)料，在化(hua)学(xue)纯(chun)度(du)、组织(zhi)性能等方(fang)面具(ju)有(you)严格的(de)要(yao)求(qiu)，技术(shu)含(han)量(liang)高、加(jia)工(gong)难(nan)度大，我(wo)国靶(ba)材制(zhi)造企业(ye)在(zai)高端(duan)靶材制造领域起步相(xiang)对(dui)较晚(wan)，在(zai)
基础原(yuan)材料(liao)纯度(du)方(fang)面(mian)相(xiang)对落后(hou)，靶材(cai)制(zhi)备技术(shu)如组织控(kong)制、工(gong)艺(yi)成(cheng)型等(deng)核心工艺技术方(fang)面与国(guo)外(wai)也(ye)存在(zai)一定(ding)的(de)差距。针对下游高端应用，开(kai)发高(gao)性能(neng)钛溅射(she)靶(ba)材(cai)，是实现电子信息制造业关(guan)键材料(liao)的自(zi)主研(yan)制和(he)推动钛工(gong)业(ye)向高端(duan)转(zhuan)型(xing)升级(ji)的(de)重(zhong)要(yao)举措。
1、钛(tai)靶材(cai)的应用及性能(neng)要求
磁控溅射钛靶(ba)材主要应用(yong)于电子(zi)及信(xin)息(xi)产(chan)业，如(ru)集成电(dian)路、平(ping)面显(xian)示屏(ping)和(he)家装(zhuang)汽车行(xing)业(ye)装饰(shi)镀膜(mo)领(ling)域，如玻(bo)璃装(zhuang)饰(shi)镀膜(mo)和轮(lun)毂(gu)装饰(shi)镀膜(mo)等。不同(tong)行业(ye)钛(tai)靶(ba)材(cai)要(yao)求也(ye)有很(hen)大(da)差(cha)别(bie)，主(zhu)要(yao)包(bao)括：纯(chun)度(du)、微观(guan)组(zu)织、焊(han)接(jie)性能(neng)、尺寸(cun)精(jing)度几(ji)个(ge)方(fang)面(mian)，如表(biao)１所(suo)示(shi)。
1.1 集(ji)成(cheng)电路用钛(tai)靶材(cai)
集成(cheng)电(dian)路钛靶(ba)材纯度(du)主(zhu)要大于(yu)99.995％以(yi)上，目前(qian)主(zhu)要(yao)依(yi)赖(lai)进口(kou)。2013年(nian)，我国(guo)集(ji)成(cheng)电(dian)路产(chan)业实(shi)现(xian)销售(shou)收(shou)入(ru)2508亿元(yuan)，进口额(e)高(gao)达(da)2313亿美元(yuan)，首(shou)次(ci)成为(wei)我国(guo)第(di)一大进口商品。2014年，集成电路(lu)产业(ye)销(xiao)售收(shou)入为2672亿(yi)元(yuan)，进口(kou)额仍(reng)达到(dao)2176亿美元。集成(cheng)电(dian)路(lu)用(yong)靶材(cai)在全(quan)球(qiu)靶(ba)材(cai)市场中
占(zhan)较大(da)份(fen)额(e)。钛靶材(cai)原材料方(fang)面(mian)：高(gao)纯(chun)钛(tai)生(sheng)产(chan)主要集中(zhong)在美(mei)国(guo)、日本(ben)等(deng)国(guo)家(jia)，如美国(guo)Honeywell，日本东邦(bang)、日(ri)本大(da)阪钛(tai)业(ye)；国内(nei)起(qi)步较(jiao)晚，2010年(nian)后(hou)北京(jing)有色金属(shu)研究(jiu)院、遵义(yi)钛业(ye)、宁(ning)波创润等(deng)陆(lu)续(xu)推出(chu)国产的(de)高(gao)纯钛(tai)产品，但是产品(pin)稳(wen)定性(xing)还待(dai)提(ti)高(gao)。
钛靶(ba)材(cai)的(de)结(jie)构发展方面：早期(qi)芯片(pian)代(dai)工(gong)厂(chang)利润空(kong)间大(da)，主要使用(yong)100～150mm磁(ci)控溅(jian)射机(ji)台，而(er)且(qie)功(gong)率小(xiao)，溅(jian)射(she)薄膜(mo)较(jiao)厚，芯(xin)片(pian)的尺(chi)寸(cun)较(jiao)大(da)，单体(ti)靶材的性能(neng)能够满(man)足当(dang)时(shi)机(ji)台的使(shi)用(yong)要求，当时集成电(dian)路用钛靶(ba)材主(zhu)要(yao)100～150mm单(dan)体(ti)和(he)组(zu)合型靶材，如(ru)典型3180型(xing)，3290型靶(ba)材等(deng)。第(di)二阶(jie)段(duan)，按照摩(mo)尔(er)定(ding)律(lv)发(fa)展(zhan)，芯片线宽变窄，芯(xin)片(pian)代(dai)工厂(chang)主要(yao)使用(yong)150～200mm溅(jian)射(she)机(ji)台，为(wei)提高利(li)润(run)空(kong)间，机台的溅射(she)功(gong)率提(ti)高(gao)，这就要(yao)求(qiu)靶(ba)材尺寸(cun)加(jia)大(da)，同(tong)时(shi)保(bao)持高导(dao)热、低(di)价格(ge)和(he)一定的强(qiang)度(du)，本时期(qi)钛靶(ba)材(cai)以铝(lv)合(he)金背(bei)板(ban)扩散焊接和(he)铜(tong)合(he)金背(bei)板钎焊(han)焊接(jie)两(liang)种结(jie)构为(wei)主，如典型ＴN、TTN型，Endura5500型(xing)等(deng)靶材(cai)。第三(san)阶段，随集成电路(lu)发(fa)展(zhan)，芯片(pian)线(xian)宽(kuan)进(jin)一步变(bian)窄，此(ci)时(shi)芯片(pian)代(dai)工(gong)厂(chang)主要(yao)使(shi)用200～300mm溅(jian)射机台(tai)，为进(jin)一步提(ti)高利(li)润空间，机(ji)台(tai)的溅射(she)功(gong)率提高(gao)，这就(jiu)要求(qiu)靶(ba)材尺寸加大，同时保持(chi)高(gao)导(dao)热和足(zu)够的强(qiang)度(du) 。本(ben)时(shi)期(qi)钛靶(ba)材(cai)以铜(tong)合金(jin)背板扩散焊(han)接(jie)为(wei)主，如主(zhu)流SIP型靶(ba)材(cai)如图(tu)1所(suo)示。
Ti靶(ba)材(cai)加(jia)工制造方面(mian)：早期(qi)国(guo)内外市场基(ji)本被(bei)美国(guo)、日本(ben)等大的靶(ba)材制造(zao)商(shang)垄断，2000年(nian)后(hou)国(guo)内的(de)制(zhi)造业逐步进入(ru)靶材(cai)市场，开(kai)始(shi)进口(kou)高纯钛(tai)原(yuan)材料加(jia)工低(di)端的靶材，最(zui)近(jin)几(ji)年(nian)国(guo)内(nei)钛靶材(cai)制造企(qi)业(ye)发(fa)展较快(kuai)，市场(chang)份额逐(zhu)步扩(kuo)大(da)到台湾(wan)、欧美(mei)等(deng)市场，如(ru)有研(yan)亿(yi)金(jin)和江(jiang)峰(feng)电(dian)子两(liang)企业专注靶材制(zhi)造多年。国(guo)内(nei)的靶材制造(zao)企业(ye)也正(zheng)在(zai)和(he)国(guo)内(nei)的磁控(kong)溅射机台制造(zao)商联合开(kai)发靶材，推动国(guo)内(nei)集(ji)成(cheng)电(dian)路(lu)磁(ci)控(kong)溅射(she)产业(ye)的发(fa)展。
1.2 平(ping)面显示(shi)器用(yong)钛靶(ba)材(cai)
平(ping)面(mian)显示(shi)器(qi)包括：液(ye)晶(jing)显(xian)示(shi)器（LCD）、等(deng)离(li)子(zi)体显示器(qi)（PDP）、场(chang)致(zhi)发光(guang)显示器（E－L）、场发射(she)显(xian)示(shi)器（FED）。目前(qian)，在平(ping)面显示(shi)器市场中以(yi)液晶显(xian)示器LCD市(shi)场(chang)最大，份额高达(da)90％以上。LCD被认(ren)为(wei)是(shi)目前最有应用(yong)前景(jing)的平板(ban)显示器(qi)件，它(ta)的(de)出现大大(da)扩展(zhan)了显(xian)示器(qi)的应(ying)用(yong)范(fan)围，从(cong)笔(bi)记本(ben)电脑(nao)显示器、台式电脑(nao)监(jian)视(shi)器、高(gao)清(qing)晰液晶电(dian)视以(yi)及(ji)移(yi)动通信(xin)，各种(zhong)新(xin)型(xing)LCD产品正(zheng)在(zai)冲击着人们(men)的(de)生(sheng)活(huo)习惯(guan)，并推(tui)动(dong)着世界(jie)信(xin)息产(chan)业(ye)的飞速(su)发(fa)展。TFT－LCD技术(shu)是(shi)微(wei)电子技(ji)术(shu)与液(ye)晶显示器技术巧(qiao)妙结合的一(yi)种(zhong)技(ji)术，目前(qian)已经成(cheng)为(wei)平面显示(shi)主(zhu)流技(ji)术，其中又分Ａl－Mo、Ａl－钛(tai)、Ｃｕ－Mo等工艺。平(ping)面显(xian)示(shi)器(qi)的薄膜多(duo)采(cai)用(yong)溅(jian)射(she)成(cheng)形。A1、Cu、钛(tai)、Mo等(deng)靶材(cai)是(shi)目前平(ping)面(mian)显示(shi)器(qi)主要(yao)金(jin)属靶(ba)材(cai)，平面显(xian)示(shi)器用(yong)钛靶(ba)材(cai)纯度大于(yu)99.9％，此(ci)原材(cai)料能(neng)够(gou)国产(chan)。TFT－LCD6代线用(yong)平面钛靶材尺(chi)寸(cun)比较大(da)，结构(gou)采用铜(tong)合金(jin)水冷(leng)背(bei)板靶材(cai)，如(ru)图(tu)2所示，应(ying)用(yong)有中电熊(xiong)猫等(deng)。目(mu)前(qian)中国(guo)自主建设的(de)全(quan)球(qiu)最(zui)高世(shi)代(dai)线(xian)－合肥(fei)10.5代(dai)线(xian)主要(yao)生
产大(da)尺(chi)寸(cun)超高清(qing)液晶显示屏(ping)，设(she)计产能(neng)为每月(yue)9万片玻璃(li)基(ji)板(ban)，玻璃基(ji)板尺寸(cun)为3370×2940mm，总(zong)投资(zi)400亿(yi)元，预(yu)计2018年(nian)二季度投产(chan)，采(cai)用溅射(she)机台(tai)及相(xiang)应(ying)的(de)技(ji)术(shu)和靶材(cai)还(hai)不确(que)定。
2、磁(ci)控溅(jian)射(she)钛靶材(cai)制(zhi)备(bei)技(ji)术
磁控(kong)溅(jian)射(she)钛靶材(cai)的原材料(liao)制备(bei)技术方法按(an)生产(chan)工(gong)艺可(ke)分为电(dian)子束(shu)熔炼坯(pi)（简称EB坯）和真空自(zi)耗(hao)电弧(hu)炉(lu)熔(rong)炼(lian)坯（简(jian)称(cheng)（VAR）坯）两(liang)大(da)类，在(zai)靶(ba)材(cai)制(zhi)备过(guo)程(cheng)中，除严(yan)格(ge)控(kong)制(zhi)材料纯(chun)度(du)、致(zhi)密(mi)度(du)、晶(jing)粒度以及结(jie)晶(jing)取向之(zhi)外，对热(re)处(chu)理(li)工(gong)艺条件(jian)、后续成型(xing)加工过程亦需加以(yi)严(yan)格控制(zhi)，以(yi)保(bao)证靶材(cai)的质(zhi)量(liang)。
对(dui)于高(gao)纯(chun)钛的原材料通常先采(cai)用熔(rong)融(rong)电解的方法去除(chu)钛基(ji)体中(zhong)高熔(rong)点的(de)杂质元(yuan)素，再(zai)采(cai)用(yong)真(zhen)空电(dian)子束熔炼(lian)进(jin)一步(bu)提(ti)纯。真空电(dian)子(zi)束(shu)熔(rong)炼就是(shi)采(cai)用(yong)高能量(liang)电子(zi)束流(liu)轰击金(jin)属表(biao)面后，随(sui)后温(wen)度逐(zhu)渐升高直至金(jin)属(shu)熔(rong)化(hua)，蒸(zheng)气压大的(de)元(yuan)素将(jiang)优(you)先挥发，蒸气压(ya)小(xiao)的元素(su)存(cun)留(liu)于熔体中(zhong)，杂质(zhi)元素与基(ji)体的蒸气压相(xiang)差(cha)越大，提纯的效(xiao)果越(yue)好(hao)。而熔(rong)化后的(de)真空(kong)精炼(lian)，其(qi)优(you)点在于(yu)不(bu)引(yin)入(ru)其(qi)他杂质(zhi)的(de)前提下(xia)去除钛(tai)基体中的(de)杂(za)质元(yuan)素(su)。因此(ci)，当在高(gao)真空环境下（10－4以上）电子束熔炼(lian)99.99％电解钛(tai)时(shi)，原(yuan)料中(zhong)饱(bao)和蒸气压高于(yu)钛元素(su)本(ben)身饱和蒸气压的(de)杂(za)质元素(su)（Fe、Ｃo、Ｃｕ）将(jiang)优(you)先(xian)挥(hui)发，如(ru)图3所示，使(shi)基(ji)体中(zhong)杂(za)质(zhi)含(han)量减(jian)少，达(da)到提纯(chun)之目的(de)。两(liang)种(zhong)方(fang)法(fa)结合使(shi)用(yong)可(ke)以(yi)得(de)到(dao)纯度(du)99.995以(yi)上(shang)的高(gao)纯(chun)金属(shu)钛。对(dui)于纯(chun)度(du)在99.9％钛原(yuan)材料多(duo)采(cai)用(yong)0级(ji)海绵(mian)钛(tai)经(jing)真空自(zi)耗电弧炉熔炼(lian)，再经(jing)过热(re)锻(duan)造开(kai)坯形成(cheng)小(xiao)尺寸(cun)的坯料。
这两(liang)种(zhong)方法制(zhi)备的(de)金(jin)属钛(tai)原材(cai)料通过热(re)机(ji)械变(bian)形(xing)控制(zhi)其(qi)整个溅射(she)表(biao)面微(wei)观组织一致，然后经(jing)过机加工、绑定、清(qing)洗(xi)和(he)包(bao)装(zhuang)等工序(xu)加工(gong)成(cheng)制(zhi)备(bei)集成(cheng)电(dian)路用磁(ci)控溅射钛(tai)靶材(cai)，如图(tu)4所(suo)示。对(dui)于300mm机台要(yao)求特(te)别高的(de)钛靶材，在包(bao)装(zhuang)前靶(ba)材的溅(jian)射(she)面(mian)还(hai)要预(yu)溅(jian)射减少靶(ba)材(cai)安(an)装(zhuang)在(zai)溅(jian)射机台上(shang)烧靶时间（Burn－
ingtime）。集(ji)成电(dian)路(lu)钛靶(ba)材制(zhi)备方法制(zhi)备(bei)的(de)靶材工艺(yi)复(fu)杂，成(cheng)本(ben)相对较(jiao)高(gao)。
3、钛(tai)靶材的(de)技(ji)术要(yao)求(qiu)
为确保沉(chen)积(ji)薄(bao)膜(mo)的质量，靶材(cai)的质(zhi)量(liang)必(bi)须严格(ge)控(kong)制(zhi)，经大量实践(jian)，影响钛靶(ba)材质量的主(zhu)要因(yin)素(su)包(bao)括(kuo)纯(chun)度、平均晶(jing)粒尺寸、结(jie)晶(jing)取(qu)向与(yu)结(jie)构(gou)均匀(yun)性(xing)、几何形状与尺(chi)寸等(deng)。
3.1 纯(chun)度
钛(tai)靶材的(de)纯度(du)对溅(jian)射(she)薄(bao)膜的(de)性能影响很(hen)大。
钛靶材(cai)的(de)纯(chun)度(du)越高，溅射钛薄(bao)膜(mo)的(de)中的(de)杂质(zhi)元(yuan)素(su)粒子(zi)越(yue)少，导致薄(bao)膜(mo)性(xing)能(neng)越(yue)好(hao)，包(bao)括(kuo)耐蚀性(xing)及电(dian)学(xue)、光学性能越好(hao)。不过在(zai)实(shi)际(ji)应(ying)用中，不(bu)同(tong)用途钛(tai)靶材(cai)对(dui)纯度要求(qiu)不一样(yang)。例(li)如(ru)，一般装(zhuang)饰(shi)镀膜(mo)用钛靶材对纯(chun)度(du)的(de)要求(qiu)并不(bu)苛求，而集成电路、显示(shi)器体等(deng)领域(yu)用钛(tai)靶(ba)材(cai)对纯(chun)度的要求(qiu)高(gao)很(hen)多。靶材(cai)作(zuo)为溅射中的阴(yin)极源(yuan)，材(cai)料中的杂(za)质(zhi)元(yuan)素和气(qi)孔夹杂(za)是沉(chen)积薄膜的主要(yao)污染源(yuan)。气(qi)孔(kong)夹杂(za)会在(zai)铸锭无损(sun)探伤的(de)过程中基(ji)本(ben)去除，没有(you)去(qu)除的气(qi)孔夹(jia)杂在溅(jian)射(she)的(de)过程(cheng)中会(hui)产生尖端放电现(xian)象（Ａrcinｇ），进(jin)而影响薄(bao)膜(mo)的(de)质(zhi)量；而杂(za)质(zhi)元(yuan)素(su)含量只能在(zai)全元素分析(xi)测试(shi)结果(guo)中体现，杂质(zhi)总(zong)含(han)量越(yue)低，钛靶材纯度就(jiu)越高。
早期(qi)国内(nei)没有(you)高纯(chun)钛溅射(she)靶(ba)材的(de)标准(zhun)，都(dou)是参(can)照(zhao)国(guo)内外(wai)的(de)钛(tai)靶材(cai)制(zhi)造(zao)公司(si)的要求(qiu)，2013年后(hou)颁布(bu)标准《YS/T 893－2013电子(zi)薄膜用高纯(chun)钛(tai)溅(jian)射靶材(cai)》，规定3个(ge)纯度钛(tai)靶(ba)材(cai)单个杂质含(han)量及(ji)总(zong)杂质含量不同(tong)的(de)要(yao)求，此标准正在逐(zhu)步(bu)规(gui)范繁(fan)乱钛靶(ba)材市场(chang)纯(chun)度需求(qiu)。
3.2 平(ping)均(jun)晶(jing)粒尺寸(cun)
通常钛靶(ba)材(cai)为(wei)多(duo)晶(jing)结构(gou)，晶粒(li)大小可(ke)由(you)微(wei)米到(dao)毫米量级(ji)，细小尺(chi)寸晶粒靶(ba)的(de)溅射(she)速率(lv)要(yao)比(bi)粗晶粒(li)靶快，在溅(jian)射(she)面(mian)晶(jing)粒(li)尺寸相差(cha)较(jiao)小(xiao)的靶(ba)，溅射沉积(ji)薄膜(mo)的(de)厚(hou)度(du)分布也较均(jun)匀。研(yan)究发(fa)现，若将钛靶(ba)的晶粒(li)尺寸(cun)控(kong)制(zhi)在100μm以下，且(qie)晶(jing)粒大(da)小的(de)变(bian)化(hua)保持(chi)在20％以(yi)内，其溅射(she)所得薄(bao)膜的质量(liang)可得(de)到大(da)幅度(du)改(gai)善(shan)（图5）。集成(cheng)电(dian)路用钛靶材(cai)平(ping)均(jun)晶(jing)粒尺寸一般要求在30μm以(yi)内，超(chao)细晶(jing)钛(tai)靶(ba)材平均晶(jing)粒(li)尺(chi)寸(cun)在(zai)10μm以下。
3.3 结晶取向(xiang)
金属(shu)钛(tai)是密(mi)排六(liu)方(fang)结构(gou)，由(you)于(yu)在溅(jian)射时(shi)钛(tai)靶材原子(zi)容(rong)易沿着(zhe)原子(zi)六方最(zui)紧密排列方向(xiang)优(you)先溅(jian)射出(chu)来，因(yin)此，为达(da)到最高溅射(she)速率(lv)，可(ke)通过(guo)改变靶(ba)材结(jie)晶结(jie)构(gou)的方(fang)法来(lai)增加(jia)溅射速率(lv)。目前大(da)多数集(ji)成电路钛靶材(cai)溅(jian)射面(mian)｛1013｝晶(jing)面(mian)族(zu)为(wei)60％以(yi)上，不同(tong)厂(chang)家生产(chan)的(de)靶(ba)材(cai)晶粒(li)取(qu)向(xiang)略(lve)有(you)不(bu)同(tong)，钛(tai)靶材(cai)的(de)结晶(jing)方向(xiang)对溅射(she)膜层的厚度均(jun)匀(yun)性(xing)影响(xiang)也较大(da)（图
6 ）。平面(mian)显示(shi)和装饰镀膜的薄(bao)膜(mo)尺寸(cun)偏厚，所(suo)以对(dui)
应钛靶材对晶(jing)粒取向要求比较低。
3.4 结构均匀性
结构均(jun)匀(yun)性(xing)也是(shi)考察靶(ba)材质量的重(zhong)要指(zhi)标之一(yi)。对于(yu)钛(tai)靶材(cai)不仅(jin)要(yao)求在靶材的(de)溅射平面，而(er)且(qie)在溅(jian)射(she)面(mian)的(de)法(fa)向(xiang)方向成分、晶(jing)粒(li)取向和(he)平(ping)均晶(jing)粒度(du)均匀(yun)性(xing)。只(zhi)有这样(yang)钛(tai)靶材在(zai)使用(yong)寿(shou)命(ming)内，在同一(yi)时间内(nei)能(neng)够(gou)得(de)到(dao)厚度均匀、质量可(ke)靠(kao)的、晶粒(li)大(da)小一(yi)致的钛(tai)薄膜。
3.5 几(ji)何形状(zhuang)与(yu)尺(chi)寸(cun)
主(zhu)要体现在加(jia)工精度(du)和(he)加(jia)工质量方面，如加(jia)工尺(chi)寸(cun)、表面(mian)平(ping)整(zheng)度、粗糙(cao)度(du)等(deng)。如安装(zhuang)孔(kong)角度(du)偏差(cha)过大，无法(fa)正(zheng)确安装(zhuang)；厚度(du)尺(chi)寸(cun)偏小会影响靶(ba)材的使用(yong)寿命(ming)；密(mi)封面和(he)密(mi)封槽尺寸过(guo)于(yu)粗糙(cao)会导(dao)致靶材(cai)安(an)装(zhuang)后真空出(chu)现(xian)问题(ti)，严重的导致(zhi)漏水(shui)；靶材溅射面粗(cu)糙化(hua)处理(li)可使(shi)靶材(cai)表面(mian)布(bu)满丰(feng)富(fu)的(de)凸起尖端(duan)，在(zai)尖端(duan)效(xiao)应(ying)的作用(yong)下，这(zhe)些凸(tu)起尖端的电势将(jiang)大(da)大提高，从而击(ji)穿介质(zhi)放电(dian)，但是(shi)过(guo)大(da)的凸(tu)起(qi)对(dui)于(yu)溅(jian)射(she)的(de)质量和稳定性是不(bu)利(li)的。
3.6 焊(han)接(jie)结合
目(mu)前关于(yu)钛/A1异种(zhong)金(jin)属(shu)扩(kuo)散(san)焊(han)接研究(jiu)的论(lun)文(wen)较(jiao)多(duo)，通(tong)常(chang)对(dui)于(yu)高(gao)熔点钛与低(di)熔点(dian)铝材料的(de)扩(kuo)散(san)焊接，主(zhu)要是基于单(dan)向或(huo)者(zhe)双向(xiang)加压(ya)的(de)真空扩散(san)连(lian)接(jie)技(ji)术进行(xing)研(yan)究或(huo)采(cai)用热等(deng)静压(ya)技(ji)术实现(xian)钛(tai)、铝(lv)金属材(cai)料(liao)的高(gao)压中(zhong)低(di)温(wen)直(zhi)接(jie)扩(kuo)散连接(jie)。钛/Cu及Cu合金焊接国内厂(chang)商应用(yong)很(hen)多，但(dan)是研(yan)究(jiu)论(lun)文(wen)较(jiao)少(shao)。钛(tai)靶材不(bu)同(tong)焊接类别(bie)的焊接(jie)性(xing)能及(ji)应(ying)用(yong)如(ru)表2所示(shi)。
4、钛靶材(cai)展(zhan)望
为(wei)了(le)更能(neng)接(jie)近磁控溅射(she)靶材的使用者，以便(bian)提(ti)供更完善(shan)的(de)售(shou)后服(fu)务(wu)，全球主要(yao)靶(ba)材(cai)制造商通常(chang)会在客户(hu)所(suo)在(zai)地设立(li)分公司。目前，亚(ya)洲(zhou)的(de)一些国(guo)家(jia)和地区(qu)，如(ru)台湾、韩国和新加(jia)坡(po)就(jiu)建立了越来(lai)越(yue)多制造(zao)薄膜元(yuan)件(jian)等(deng)产品的工(gong)厂，如(ru)IC、液晶(jing)显(xian)示器制造厂，对靶材(cai)厂(chang)商(shang)而(er)言(yan)，这(zhe)是(shi)相(xiang)当(dang)重(zhong)要的新兴市(shi)场(chang)。
因(yin)此，全球(qiu)靶(ba)材制造基(ji)地(di)正在快速向亚洲(zhou)地(di)区聚(ju)集(ji)。随(sui)着国内半(ban)导体(ti)集(ji)成电路(lu)、平(ping)面显示及(ji)装(zhuang)饰镀(du)膜等高(gao)技术产(chan)业的(de)迅猛(meng)发(fa)展(zhan)，中国(guo)的靶(ba)材市场日益(yi)扩大，已逐渐(jian)成(cheng)为(wei)世界(jie)薄(bao)膜靶(ba)材的最(zui)大需求地(di)区(qu)之(zhi)一(yi)，这(zhe)为(wei)中国(guo)靶材制造(zao)业(ye)的(de)发(fa)展(zhan)提供(gong)了机遇和(he)挑(tiao)战(zhan)。近(jin)几年，在(zai)集(ji)成电路产(chan)业基金、国(guo)家(jia)科(ke)技(ji)重(zhong)大专(zhuan)项(xiang)（01、02、03）及(ji)地(di)方基金等(deng)国(guo)家(jia)队(dui)的带动下，集(ji)成(cheng)电路产(chan)业投(tou)资可谓(wei)大热(re)，据(ju)统计(ji)，仅2015—2016两(liang)年间，国(guo)内(nei)已(yi)经(jing)宣(xuan)布在(zai)建(jian)或(huo)计(ji)划开(kai)工(gong)的(de)晶圆(yuan)生产线就多达44条，其(qi)中(zhong)300mm 18条(tiao)，200mm 20条(tiao)，150mm6条(tiao)。在(zai)此巨大市(shi)场(chang)需求(qiu)的拉(la)动下(xia)，靶(ba)材产业(ye)必(bi)将(jiang)引起了我国有关科(ke)研(yan)院所(suo)和企(qi)业的重(zhong)视和(he)关(guan)注(zhu)，纷(fen)纷投(tou)入(ru)人(ren)力(li)、物(wu)力、财(cai)力从(cong)事(shi)磁(ci)控溅(jian)靶(ba)材的研发和(he)生产。钛(tai)靶材作为靶材(cai)领(ling)域(yu)的(de)独特一(yi)个(ge)分支(zhi)无(wu)论(lun)在(zai)半导体(ti)Ａl工(gong)艺(yi)或Ｃｕ工艺(yi)下(xia)都(dou)有应用，同时在(zai)液(ye)晶(jing)显(xian)示(shi)器(qi)行业(ye)和装饰(shi)镀(du)膜(mo)行业有着(zhe)广泛的(de)应(ying)用。目(mu)前钛(tai)靶(ba)材研发(fa)生(sheng)产的(de)基(ji)地(di)主要(yao)集(ji)中在北(bei)京、广东(dong)地区、江(jiang)浙(zhe)、甘肃等地。由(you)于(yu)靶材原(yuan)料(liao)纯(chun)度(du)、生产装备(bei)和工(gong)艺(yi)研(yan)发技(ji)术的(de)限(xian)制，我(wo)国钛(tai)靶(ba)材制(zhi)造(zao)业还处于初(chu)创期，国内钛靶材(cai)生产(chan)企(qi)业基(ji)本属于(yu)质量和(he)技术(shu)门(men)槛(kan)较(jiao)低(di)、采用(yong)传统(tong)加(jia)工(gong)方(fang)法、依靠价(jia)格(ge)取胜的(de)低(di)档次(ci)溅射靶材(cai)生产者(zhe)，或获(huo)利(li)有(you)限的代(dai)
工型加工厂(chang)。生(sheng)产(chan)规模小，品种(zhong)单一，技(ji)术还不稳定，迄今(jin)为(wei)止(zhi)，中国(guo)（包(bao)括(kuo)中国(guo)台(tai)湾(wan)）仅(jin)有(you)几家(jia)生(sheng)产靶材(cai)的专(zhuan)业公(gong)司(si)，如(ru)有研亿(yi)金(jin)、江峰电(dian)子等(deng)企(qi)业，生(sheng)产(chan)的钛靶材(cai)远远(yuan)不能(neng)满(man)足市(shi)场(chang)发(fa)展(zhan)的需(xu)要(yao)，大量钛(tai)靶材还(hai)需从国外进(jin)口(kou)，高(gao)纯(chun)度金(jin)属(shu)钛靶材的原材料(liao)已(yi)经(jing)获(huo)得突(tu)破(po)，但是大部分(fen)还不(bu)得不依(yi)赖进口。
钛靶(ba)材(cai)作为(wei)一(yi)种(zhong)具有(you)特(te)殊(shu)用(yong)途(tu)的(de)材料，具有(you)很(hen)强(qiang)的应(ying)用目的和(he)明确的(de)应用背(bei)景。脱离(li)金(jin)属(shu)钛(tai)的(de)冶(ye)金(jin)提(ti)纯技(ji)术、EB真(zhen)空(kong)熔(rong)炼技(ji)术、钛锭(ding)无(wu)损(sun)探伤技(ji)术(shu)、高(gao)纯(chun)钛(tai)的(de)杂(za)质分(fen)析技(ji)术(shu)、钛靶(ba)材(cai)的制备技(ji)术(shu)、溅(jian)射(she)机(ji)台制(zhi)备技术(shu)、溅(jian)射(she)工(gong)艺和薄膜(mo)性(xing)能(neng)测试技(ji)术(shu)单纯(chun)地(di)研究(jiu)钛靶材(cai)本身(shen)没(mei)有(you)任何意义(yi)。钛(tai)靶(ba)材的(de)研发生(sheng)产(chan)及后续(xu)的(de)应(ying)用(yong)改(gai)进(jin)涉(she)及一(yi)个从上(shang)游原材料(liao)到(dao)产(chan)业(ye)中游设(she)备制造商和靶(ba)材(cai)制造(zao)商(shang)共同研(yan)发、下游(you)钛靶材(cai)镀(du)膜芯(xin)片应(ying)用的(de)整(zheng)个(ge)产业(ye)链(lian)。钛靶材性能与(yu)溅(jian)射薄膜性(xing)能之(zhi)间(jian)的关系(xi)，既(ji)有(you)利于(yu)获(huo)得满足(zu)应(ying)用需要(yao)的(de)薄(bao)膜性能，又(you)有利(li)于更(geng)好(hao)的使用靶材(cai)，充(chong)分发(fa)挥其作(zuo)用，促进(jin)靶(ba)材产(chan)业发(fa)展(zhan)。目(mu)前(qian)正处在集成电路产业在中国(guo)大(da)陆(lu)蓬勃(bo)发展的(de)阶(jie)段(duan)，机(ji)遇和(he)挑战并(bing)
存(cun)，如果不(bu)能抓住机(ji)遇把靶材制造、薄(bao)膜(mo)制(zhi)造(zao)和(he)检(jian)测(ce)设备(bei)国(guo)产化，我(wo)国与(yu)国际(ji)水平(ping)的(de)差距(ju)必将越(yue)来(lai)越大(da)，不仅(jin)不(bu)能夺(duo)回(hui)由外商(shang)占领(ling)的国内(nei)市场(chang)，更(geng)无法(fa)参(can)与(yu)国(guo)际(ji)市场(chang)的(de)竞(jing)争。
参考文献：
［1］LeｙensＣ，ＰeterM.钛(tai)及钛合金(jin)［M］.北京：化(hua)学(xue)工(gong)业(ye)出(chu)版(ban)社(she)，2003.
［2］周(zhou)廉.美(mei)国、日本和(he)中(zhong)国(guo)钛工业发展评(ping)述［J］.稀(xi)有金(jin)属材料(liao)与工程，2003，32（8）：577.
［3］张(zhang)义文.增材制造(zao)用钛(tai)合金粉末和高温(wen)合金(jin)粉末(mo)的(de)生(sheng)产［J］.粉末冶金工业(ye)，2016，26（1）：76.
［4］刘超，孔(kong)祥(xiang)吉，况春(chun)江(jiang).生(sheng)物医(yi)用(yong)纯钛(tai)的粉(fen)末(mo)注(zhu)射(she)成(cheng)形(xing)研究［J］.粉(fen)末(mo)冶金工(gong)业，2016，26（4）：31.
［5］雷(lei)继锋(feng).集成(cheng)电(dian)路(lu)制造用溅(jian)射靶(ba)材(cai)绑(bang)定(ding)技(ji)术(shu)相关(guan)问题研究［J］.金属功能材料(liao)，2013，20（1）：48.
［6］周连(lian)在(zai)译，王(wang)桂(gui)生(sheng)校(xiao).钛(tai)材料(liao)及其应(ying)用(yong)［M］.北(bei)京：冶金(jin)工业出版(ban)社，2008.
［7］邹(zou)建(jian)新.国内(nei)外(wai)钛及(ji)钛合(he)金(jin)材料(liao)技(ji)术现(xian)状、展望与(yu)建议［J］.宇航(hang)材料(liao)工艺，2004，（1）：23.
［8］贾(jia)国斌，冯(feng)寅(yin)楠(nan)，贾(jia)英.磁(ci)控(kong)溅射(she)用(yong)难熔(rong)金属(shu)靶材(cai)制作(zuo)、应用与发展［J］.金(jin)属(shu)功能(neng)材料，2016，23（6）：48.
［9］张金(jin)林(lin)，贺春林，王建明，等.基(ji)体(ti)温度(du)对磁控(kong)溅(jian)射(she)TiN薄膜(mo)电化学(xue)性能(neng)的影(ying)响［J］.金(jin)属功能材(cai)料，2012，19（3）：15.
［10］王来森(sen)，刘(liu)小(xiao)龙(long)，张魁，彭栋梁.［ＣrＡlＳiN／Si3N4］n多层(ceng)膜(mo)的性能(neng)和抗(kang)氧化(hua)行为的研(yan)究［J］.金(jin)属功(gong)能(neng)材料(liao)，2016，23（4）：17.
［11］张贤楠(nan)，刘思(si)润(run)，谢娟(juan)，等(deng).单(dan)晶(jing)Fe3O4超(chao)薄(bao)膜的(de)制(zhi)备与(yu)磁性研(yan)究［J］.金(jin)属(shu)功能(neng)材料(liao)，2016，23（2）：26.
［12］庞贝，杨进平.何(he)金江：材(cai)料(liao)创新为集(ji)成电(dian)路奠定(ding)超越(yue)基(ji)石［J］.科技创新(xin)与(yu)品(pin)牌，2015（9）：48.
［13］何金江(jiang)，贺昕，熊晓东，等.集(ji)成(cheng)电路用高纯金(jin)属材(cai)料及高性能溅(jian)射(she)靶(ba)材制(zhi)备(bei)研究(jiu)进(jin)展［J］.新(xin)材(cai)料(liao)产(chan)业，2015（9）：47.
［14］MaｋhtariA，La Via F，Raineri V，et al.Ｓtrｕctｕral characteri－
sation of titaniｕm silicon carｂide reaction［J］.Microelectronic
Enｇineerinｇ，2001，55（1）：375.
［15］Lapeｚ－Esteｂan Ｓ，Saiｚ E，Fｕｊino Ｓ，et al.Ｂioactiｖeｇlass coatinｇs for orthopedic metallic implants［J］.Joｕrnal of the Eｕropean Ｃeramic Ｓocietｙ，2003，23：292.
［16］张(zhang)鹏省(sheng)，毛(mao)小(xiao)南(nan)，赵(zhao)永(yong)庆(qing)，等.世界钛(tai)及(ji)钛(tai)合(he)金产业(ye)现(xian)状(zhuang)及发展趋势［J］.稀有金(jin)属(shu)快报，2007，26（10）：1.
［17］周子(zi)学.中国集成电路(lu)产(chan)业投融资研(yan)究(jiu)［M］.北(bei)京(jing)：电(dian)子(zi)工业出(chu)版(ban)社，2015.
［18］通过(guo)产业(ye)投资基(ji)金(jin)推动我(wo)国集成电路(lu)产(chan)业发展前(qian)瞻(zhan)研(yan)究［J］.电子(zi)工业(ye)出(chu)版(ban)社研(yan)究(jiu)院，2015，（5）.
［19］王阳元(yuan).战(zhan)略—生存与发(fa)展之本(ben)：我国(guo)集(ji)成电(dian)路产业(ye)与(yu)科(ke)技(ji)战略(lve)研(yan)究选集［M］.北(bei)京：科(ke)学出(chu)版社(she)，2015
相关(guan)链接(jie)
