高温均质化退火对NiPtB合金组织及溅射成膜性能的影响

宋克睿， 肖 柱， 朱云天， 贺 昕， 陈志永， 王传军

（1.中南大学 材料科学与工程学院，湖南 长沙 410083；2.有研亿金新材料有限公司，北京 102200；3.贵研铂业股份有限公司，云南 昆明 650106）

金属靶材是微电子领域中溅射沉积薄膜的重要原材料之一。随着电子信息产业的迅速发展，对金属靶材的性能提出了更高的要求[1-3]。磁控溅射是物理气相沉积（physical vapor deposition，PVD）方法中的一种。PVD可被用于制备金属、半导体、绝缘体等多种材料，且具有设备简单、易于控制、镀膜面积大和附着力强等优点[4]。磁控溅射成膜的质量与靶材的性能息息相关，主要体现在靶材的纯度、成分和组织的均匀性、晶粒大小等方面。靶材的晶粒尺寸越细小，溅射速度越快，溅射后薄膜的厚度分布越均匀[5]。

Ni及其合金靶材溅射形成的薄膜具有电阻小、应力小等优势，广泛应用于电子信息和新能源等众多高新领域[6-8]。在半导体制造过程中，靶材与Si衬底之间的反应不可忽略。NiSi化合物耐热性较差，不利于半导体性能的提升，而采用Pt合金化的镍合金可以大幅提高NiSi化合物的热稳定性[9-10]。合金靶材的溅射性能与其微观组织及结构密切相关。王传军等[11]研究了NiPtB合金靶材磁控溅射前后的形貌及结构，发现溅射后形成的薄膜的表面形貌由靶材的晶粒尺寸和分布所决定。当前，如何提升靶材溅射性能已成为研究的热点。

本文利用真空熔炼技术制备了NiPtB合金铸锭，分别采用直接中温轧制和高温均质化退火+中温轧制两种工艺制备了合金靶材；……