Med den kontinuerliga utvecklingen av halvledarprocesser har bredden på ledande metallskikt ökat från tiotals mikron till några få nanometer, vilket ställer ökade krav på sputteringsmålen som används för att bilda dessa metallskikt. Även om sputtermål inte visas direkt i slutprodukten, bestämmer de direkt prestanda, utbyte och tillförlitlighet för hela chippet. Varje innovation inom chipteknologi, varje iteration inom lagringsteknik och varje framsteg inom förpackningsteknologi ställer högre krav på sputteringsmål.
Mål för halvledarförstoftning. Med hjälp av magnetronförstoftningsteknik bombarderar en hög-jonstråle målytan, vilket gör att målatomer sputterar och avsätts på kiselskivor och bildar en enhetlig funktionell film.
Funktionsprincipen är att skapa en högvakuummiljö i PVD-utrustningen, fylla den med en inert gas (vanligtvis argon) och applicera högspänning för att jonisera den för att bilda ett plasma. Accelererat av ett elektriskt fält bombarderar argonjonerna målytan med extremt hög energi. Genom momentumöverföring "sputteras" atomer eller molekyler av målet ut. Dessa förstoftade partiklar, som en "snöstorm" i exakt atomär-skala, täcker jämnt den underliggande kiselskivans yta och avsätter en kritisk funktionell film med en tjocklek av endast nanometer till mikrometer.
De är kärnförbrukningsvaror för chipkonduktivitet, signalöverföring och sammankoppling. Dess kärnegenskaper inkluderar ultra-hög renhet (vanligtvis över 99,9995 %, eller 5N5-nivå), hög-precisionsdimensioner och hög mikrostrukturell konsistens, vilket uppfyller de stränga elektriska prestanda, tillförlitlighet och integrationskrav som halvledarchips har. Inom halvledarindustrins kedja används sputtering-mål främst vid tillverkning, förpackning och testning av wafer, och är nyckelmaterial som stödjer avancerade processer (som de under 7nm).
Sputterteknologin har utvecklats under åren, från dess tidiga enkelhet till ett mycket sofistikerat och komplext tillstånd. Moderna förstoftningsprocesser möjliggör atomär-nivåkontroll av tunnfilmsavsättning, vilket säkerställer enhetlig filmtjocklek, kompositionsnoggrannhet och mikrostrukturell integritet, vilket uppfyller de allt strängare kraven för avancerade halvledarprocesser. Till exempel, i processer på 7 nm och lägre, måste likformigheten hos tunna filmer avsatta genom målförstoftning hållas inom ett mycket litet område; annars kommer chipprestandan att påverkas allvarligt.
