溅射靶材是PVD工艺的核心耗材，其质量直接影响薄膜质量。靶材的纯度、密度、晶粒度和微观组织均匀性是关键质量控制点。
靶材的分类：
1. 按材料：
金属靶材：Cu、Al、Ti、Ta、W、Mo、Cr、Ni
合金靶材：AlSi、AlCu、TiW、NiCr
陶瓷靶材：ITO、SiO₂、Al₂O₃、TiO₂
贵金属靶材：Au、Ag、Pt、Pd
2. 按结构：
整体靶（Monolithic）：整块靶材，适用于小尺寸
复合靶（Bonded）：靶材+背板焊接，适用于大尺寸
背板材料：Cu、Mo、不锈钢
焊接方式：铟焊、钎焊、扩散焊
3. 按制程：
平面靶（Planar）：传统平面靶材
旋转靶（Rotary）：圆柱形旋转靶材，利用率更高
关键质量参数：
1. 纯度：
半导体级：4N-7N（99.99%-99.99999%）
先进制程金属靶：5N-6N
贵金属靶：4N-5N
杂质元素控制：
碱金属（Na/K/Li）：< 0.1ppm（影响器件可靠性）
放射性元素（U/Th）：< 1ppb（影响软错误率）
过渡金属（Fe/Cr/Ni）：< 1ppm（影响器件性能）
2. 密度：
理论密度百分比：> 98%（金属靶），> 95%（陶瓷靶）
低密度 → 溅射过程中释放气体，导致薄膜针孔
3. 晶粒度：
典型值：50-200μm
晶粒细小且均匀 → 溅射速率均匀，薄膜质量好
晶粒度差异大 → 溅射速率不均，薄膜厚度均匀性差
4. 微观组织均匀性：
靶材内部不应有偏析、气孔、裂纹
超声波检测：C-scan确认无大面积缺陷
金相检查：晶粒取向和分布
5. 尺寸精度：
厚度公差：±0.1mm
平面度：< 0.1mm
表面粗糙度：Ra < 1.6μm
靶材使用和维护：
1. 靶材寿命：
金属靶：可溅射到厚度剩20%时更换
陶瓷靶：易开裂，寿命较短
贵金属靶：溅射到极限后回收再造
2. 预溅射（Conditioning）：
新靶材安装后先预溅射30-60分钟
目的：去除表面氧化层和污染物
预溅射后做薄膜纯度检测，确认靶材状态正常
3. 靶材冷却：
溅射过程中靶材发热严重
冷却水流量：5-15L/min
冷却水温度：20-25°C
冷却不充分 → 靶材变形、开裂
靶材国产化进展：
铝靶/钛靶/钽靶：江丰电子、有研新材 → 国产化率约40%
铜靶：江丰电子 → 国产化率约30%
ITO靶：映日科技、晶联光电 → 国产化率约20%
钨靶/钼靶：洛阳高新四丰 → 国产化率约50%
先进封装中的靶材应用：
UBM：Ti靶 + Cu靶（PVD溅射）
RDL：Cu靶（PVD种子层）
电磁屏蔽：Ag靶或Cu靶（溅射屏蔽层）
键合：Au靶（背金层）
封测平台在PVD工艺中使用高纯度金属靶材，深圳光明分中心配备溅射设备，可提供从UBM到RDL种子层的薄膜沉积服务。