国家标准计划《高纯镍靶材》由 TC243(全国有色金属标准化技术委员会)归口,TC243SC2(全国有色金属标准化技术委员会重金属分会)执行 ,主管部门为中国有色金属工业协会。
主要起草单位 宁波江丰电子材料股份有限公司 、金川集团股份有限公司 、有研亿金新材料股份有限公司 、同创普润(上海)机电高科技有限公司 。
| 77 冶金 |
| 77.150 有色金属产品 |
| 77.150.40 镍和铬产品 |
溅射靶材集中用于信息存储、集成电路、显示器、汽车后视镜等产业,主要用于磁控溅射各种薄膜材料。
镍(Ni)是一种比较典型的金属靶材,由于镍的抗腐蚀性能好,电磁屏蔽性能好,并可以作为能源材料使用等重要的特性,故被广泛地应用在PVD中,例如:镍可以用在其他金属表面作为装饰和保护镀层使用,在镍氢电池中使用的最重要的原材料海绵镍,也可以通过对镍靶材进行真空溅射的方式产生,在电磁屏蔽材料中使用的柔性导电布表面也使用镍靶作为溅射源,此外,在塑料镀金属膜、建筑玻璃镀金属膜等领域也都大量地使用了镍靶材。
集成电路(integrated circuit, IC)是使用高纯镍靶材较多的行业,在集成电路芯片制作中一般用纯金作表面导电层,但金与硅晶圆容易生成AuSi低熔点化合物,导致金与硅界面粘结不牢固,人们提出了在金和硅晶圆的表面增加粘结层,常用纯镍作粘结层。
在国家政策扶持以及市场应用带动下,我国集成电路产业保持快速增长,保持增速全球领先的势头。
根据国家统计局统计,2010-2020年,我国集成电路产量逐年增加,2020年全国集成电路产量达到2612.6亿元,同比增长29.5%,产量创下新高。
半导体、微电子行业、平面显示器、存储技术等行业的应对高纯镍靶材的应用越来越广泛,也是半导体背面电极的关键材料。
随着物联网,大数据,人工智能等新一代技术的快速发展,终端电子产品对磁存储芯片的功能要求越来越高,对高纯镍靶材成为靶材制备研究的热点之一,也越来越成为集成电路行业关注的焦点。
在微电子领域镍靶材金属材料消费占全部镍制品消费的比例远远低于发达国家。
随着中国工业化进程和互联网应用的越来越广泛,镍靶材开始步入了以提高产品内在质量,丰富产品种类,依靠综合实力参与市场竞争的新时代,消费的比例已经呈现着不断上升的趋势。
另外,中国是镍产业大国,镍金属材料出口仍然会是中国企业发展的必然方向。
但国内高纯镍靶材的生产仍处于初级阶段,还没有相应的国家标准,很大程度上制约了国内镍靶材的研发、制作及工业化生产。
同时由于各个厂家的生产工艺不同,高纯镍靶材的化学成分、外观质量、金相结构特征等差异显著,导致客户使用过程中无法预判产品的使用性能。
加之国内溅射用高纯镍靶材市场缺乏统一标准,各家产品差异显著。
因此,明确溅射用高纯镍靶材的化学成分、外观质量、金相结构特征等指标参数,并统一品特性,对其生产、使用、贮存和运输进行规范,对于引领高纯镍金属加工业不断发展、提升我国高新技术企业的行业竞争力具有重要意义 。
本标准的制定符合国务院发布《国家集成电路产业发展推进纲要》、《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》、《产业结构调整指导目录(2019年本)》指出,半导体材料、铝铜镍硅钨钼稀土等大规格高纯靶材、超高纯稀有金属及靶材、高端电子级多晶硅、超大规模集成电路引线框架材料、电子焊料等,归属为产业政策鼓励类项目,为半导体材料等应用领域的材料选用提供质量规范,促进我国高纯镍产品在国际市场上的竞争和产品出口,具有极大的政治意义、社会效益和经济效益。
范围:本标准适用于电子薄膜用高纯镍靶材 本标准将制定高纯镍靶材,规定了靶材纯度、内部组织结构、焊接质量、靶材形状与尺寸、表面粗糙度及靶材清洗与包装等要求,主要适用于在集成电路、背板金属化、光电子、传感器等行业中用来作阻挡层的高纯镍靶材,来防止金导电层和镍粘结层之间的扩散。 1. 所述高纯镍靶材为一体型或者焊接型; 2. 所述的镍靶材的纯度要求是≥99.995% 3. 所述的高纯镍靶材晶粒≤100um,或按照需方要求; 4. 所述的高纯镍靶材内部不应有分层、夹杂、疏松和气孔等缺陷; 5. 所述的高纯镍靶材焊接结合率≥95%,单个缺陷率≤2.5%; 6. 所述的高纯镍靶材面粗糙度应符合图纸要求,图纸无要求时Ra值应不大于1.6μm; 7. 所述的高纯镍靶材表面应清洁光滑,无指痕、油污和锈蚀,无颗粒附加物和其他沾污,无凹坑、划伤、裂纹、凸起等缺陷。