溅射靶材检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-05-14  

溅射靶材作为物理气相沉积工艺的核心材料,其质量直接影响薄膜性能与器件可靠性。专业检测涵盖成分分析、微观结构、物理性能及缺陷评估四大维度,需通过标准化方法对纯度、晶粒尺寸、密度、杂质含量等关键指标进行精准测定。本文系统阐述溅射靶材的检测技术体系与实施规范。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

溅射靶材质量评价体系包含基础物性参数与功能特性两大类别:

化学成分分析:主元素含量测定(≥99.95%)、痕量杂质元素(≤50ppm)

微观结构表征:晶粒尺寸分布(≤50μm)、取向一致性(EBSD分析)、相组成鉴定

物理性能测试:体积密度(≥98%理论值)、孔隙率(≤0.5%)、热膨胀系数(CTE)

表面质量评估:粗糙度Ra(≤0.8μm)、氧化层厚度(≤5nm)、微裂纹检测

机械性能验证:维氏硬度(HV0.3)、断裂韧性(KIC值)、残余应力分布

检测范围

本检测体系适用于各类溅射靶材的质量控制:

材料类型典型规格应用领域
金属靶材Al,Cu,Ti,Mo等(Φ200-450mm)半导体金属布线层
合金靶材TiAl,CoCrPt等(厚度10-50mm)磁性存储介质
陶瓷靶材ITO,AZO,Al₂O₃等(纯度≥99.99%)透明导电薄膜
复合靶材W-Ti,Si-Al等(成分梯度≤5%)扩散阻挡层
特殊形态靶材旋转靶管(长度≤4000mm)大面积镀膜

检测方法

依据ISO 14706:2014及ASTM F3091标准实施规范操作:

成分分析:X射线荧光光谱法(XRF)测定主量元素;电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)分析痕量杂质;辉光放电质谱法(GDMS)用于深度剖析

微观结构:电子背散射衍射(EBSD)测定晶粒取向;扫描电镜(SEM)观测表面形貌;透射电镜(TEM)解析界面结构;X射线衍射(XRD)进行物相鉴定

物理性能:阿基米德法测定体积密度;激光闪射法测量热扩散系数;三点弯曲试验评估断裂强度;白光干涉仪量化表面粗糙度

检测仪器

标准实验室应配置以下核心设备:

元素分析系统:XRF-1800波长色散光谱仪(检出限0.001%)、NexION 350D ICP-MS(ppt级灵敏度)

所有仪器均需定期通过NIST标准物质进行校准验证,测量不确定度应控制在标准值的±1.5%范围内。实验室环境须满足温度(23±0.5)℃、湿度(45±5)%RH的恒温恒湿条件。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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