鎢鈦合金靶材

鎢鈦合金靶材編制說(shuō)明（預(yù)審稿）鎢鈦合金靶材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編制說(shuō)明一、工作簡(jiǎn)況1.1項(xiàng)目來(lái)源根據(jù)工信部《業(yè)和信息化部關(guān)于下達(dá)“2014年第三批行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃”的通知》（工信廳科[2014]628號(hào)）精神，由西安瑞福萊鎢鉬有限公司負(fù)責(zé)起草制定《鎢鈦合金靶材》有色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，項(xiàng)目計(jì)劃編號(hào)為2014-1467T-YS，計(jì)劃完成年限2015年。1.2產(chǎn)品簡(jiǎn)況鎢鈦合金因具有高的電阻系數(shù)、良好的熱穩(wěn)定性能和抗氧化性能，已被成功地應(yīng)用于電子薄膜布線的擴(kuò)散阻擋層，由其制備的W-Ti-O和W-Ti-N等也在半導(dǎo)體行業(yè)和太陽(yáng)能行業(yè)濺射鍍膜方面得到了廣泛的研究和應(yīng)用。目前，鎢鈦合金主要應(yīng)用于線寬小于45納米的半導(dǎo)體芯片制程，是最為主流的芯片制造業(yè)的布線技術(shù)，是銅布線配套使用的阻擋層必須材料，因此其濺射靶材的消耗量逐漸增加。但國(guó)內(nèi)用鎢鈦合金濺射靶材的生產(chǎn)仍處于初級(jí)階段，還沒(méi)有相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，很大程度上制約了國(guó)內(nèi)的工業(yè)化生產(chǎn)。因此，需要制定相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，以促進(jìn)現(xiàn)有產(chǎn)品質(zhì)量的提高，確保鎢鈦合金濺射靶材的檢測(cè)規(guī)范統(tǒng)一。1.3承擔(dān)單位情況及主要工作過(guò)程1.3.1承擔(dān)單位情況西安瑞福萊鎢鉬有限公司成立于2010年2月，是由原西北有色金屬研究第六研究室（難熔金屬研究所）和第八研究室（核用材料研究所）合并改制而成立，具有獨(dú)立法人資格。公司主要從事各種鎢、鉬及合金材料的板、棒、箔及其深加工產(chǎn)品的生產(chǎn)和研發(fā)。產(chǎn)品遠(yuǎn)銷(xiāo)國(guó)內(nèi)外，包括通用電氣、飛利浦、西門(mén)子等國(guó)際著名公司。公司于2011年1月通過(guò)了中國(guó)船級(jí)社質(zhì)量認(rèn)證公司的ISO9001:2008質(zhì)量管理體系認(rèn)證，同年11月獲得了西安市“高新技術(shù)企業(yè)”稱(chēng)號(hào)。西安瑞福萊鎢鉬有限公司是國(guó)內(nèi)最早從事鎢鉬材料深加工產(chǎn)品生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)基地之一，具有40多年的難熔金屬產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。先后為我國(guó)軍工、國(guó)防等重大經(jīng)濟(jì)建設(shè)項(xiàng)目提供了大量的關(guān)鍵材料；在高精度鎢、鉬及合金加工領(lǐng)域具備雄厚的技術(shù)實(shí)力和較高的科研水平，擁有豐富的專(zhuān)利、標(biāo)準(zhǔn)和研究成果，已取得授權(quán)專(zhuān)利13項(xiàng)、技術(shù)成果26項(xiàng)。近年來(lái)，公司在鉬靶材、鎢及鎢合金靶材產(chǎn)方面做了大量的技術(shù)研究和開(kāi)發(fā)工作，積累了豐富生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)成果，能夠生產(chǎn)太陽(yáng)能、半導(dǎo)體等行業(yè)應(yīng)用的鎢、鉬及其合金靶材。公司最早在國(guó)內(nèi)研制了最大尺寸為200*200mm的鎢鈦靶材，產(chǎn)品純度達(dá)到99.99%，達(dá)到了半導(dǎo)體應(yīng)用需要，從而打破了國(guó)外公司在行業(yè)的技術(shù)壟斷。2013年公司承擔(dān)了工信部重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)“寬厚軋制鎢鉬板材開(kāi)發(fā)”項(xiàng)目，項(xiàng)目投入了1臺(tái)寬度為950mm的熱軋機(jī)組和1臺(tái)寬度為850mm的寬幅鎢鉬軋機(jī)，計(jì)劃2015年投產(chǎn)，項(xiàng)目投產(chǎn)后可生產(chǎn)最大鎢板材寬度約為650mm，長(zhǎng)度大于1000mm，將引領(lǐng)國(guó)內(nèi)鎢鉬加工行業(yè)的發(fā)展。1.3.2主要工作過(guò)程按照標(biāo)委會(huì)會(huì)議精神，本標(biāo)準(zhǔn)起草單位西安瑞福萊鎢鉬有限公司在接到任務(wù)后迅速成立了標(biāo)準(zhǔn)編制組，組織專(zhuān)門(mén)人員查閱相關(guān)資料及國(guó)內(nèi)外用戶(hù)和廠家的產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)，針對(duì)國(guó)內(nèi)外鎢鈦合金靶材靶材產(chǎn)品的生產(chǎn)狀況、技術(shù)指標(biāo)及應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合公司近年來(lái)在鎢鈦靶材生產(chǎn)和開(kāi)發(fā)方面的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，并以我們相關(guān)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，于2015年4月完成了標(biāo)準(zhǔn)草案稿。2015年9月12日，全國(guó)有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)在西安召開(kāi)了《鎢鈦合金靶材》等國(guó)標(biāo)和行標(biāo)的討論會(huì)議。來(lái)自西北有色金屬研究院，廣州有色金屬研究院，北京礦冶研究總院，深圳注成科技有限公司，湖南頂力科技有限公司，北京天龍鎢鉬有限公司，自貢硬質(zhì)合金有限責(zé)任公司，鋼鐵研究總院，廈門(mén)金鷺特種合金有限公司，國(guó)家鎢材料工程技術(shù)研究中心，株洲硬質(zhì)合金集團(tuán)有限公司，西安寶德粉末冶金有限責(zé)任公司，有色金屬技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究院等13家單位的15名代表參加了標(biāo)準(zhǔn)的討論稿的討論，會(huì)議上專(zhuān)家們對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)行了認(rèn)真細(xì)致的討論，提出了很多修訂的意見(jiàn)和建議，詳見(jiàn)意見(jiàn)匯總處理表。根據(jù)此次會(huì)議討論的意見(jiàn)，項(xiàng)目組經(jīng)過(guò)認(rèn)真整理和分析，對(duì)修改討論稿進(jìn)行了全面修改，形成討論稿的意見(jiàn)匯總處理表和標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)審稿。二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和確定標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的論據(jù)2.1標(biāo)準(zhǔn)編制原則本標(biāo)準(zhǔn)編制組收集了國(guó)內(nèi)外客戶(hù)要求、國(guó)內(nèi)廠家實(shí)際生產(chǎn)水平等信息，初步確定了《鎢鈦合金靶材》標(biāo)準(zhǔn)起草所遵循的基本原則和編制依據(jù)：1）查閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)內(nèi)外客戶(hù)的相關(guān)技術(shù)要求;2） 根據(jù)國(guó)內(nèi)外鎢鈦濺射靶材使用企業(yè)具體情況，力求做到標(biāo)準(zhǔn)的合理性與實(shí)用性；3） 廣泛適用，操作可行的原則；4） 有利于創(chuàng)新發(fā)展與國(guó)際接軌的原則。2.2確定標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的論據(jù)2.2.1主要內(nèi)容與適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鎢鈦濺射靶材坯料的要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、貯存及質(zhì)量證明書(shū)，訂貨單（或合同）等內(nèi)容。本標(biāo)準(zhǔn)適用于鎢鈦合金合金濺射靶坯料。2.2.2規(guī)范性引用文件本標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)客戶(hù)對(duì)鎢鈦合金靶材坯料的要求編寫(xiě)。要求包括：產(chǎn)品分類(lèi)、成分要求、晶粒度、內(nèi)部質(zhì)量、幾何尺寸及允許偏差、外觀質(zhì)量、內(nèi)包裝質(zhì)量等方面。引用了4項(xiàng)推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，1項(xiàng)推薦性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。2.2.3技術(shù)要求2.2.3.1產(chǎn)品分類(lèi)靶坯的分類(lèi)可以按照外形及結(jié)構(gòu)形式分類(lèi)，也可以按照靶材的成分和純度分類(lèi)。其中根據(jù)鎢鈦合金靶純度不同可以分為主要為99.9%、99.95%、99.99%、99.995%、99.999%五種，具體規(guī)格見(jiàn)表1。表1鎢鈦靶材規(guī)格型號(hào)成分鎢鈦純度99.9%99.95%99.99%99.995%99.999%2.2.3.2成分純度堿金屬離子（Na+、K+、Li+）易在絕緣層中成為可移動(dòng)性離子，降低元器件性能；鈾（U）和釷（Th）等放射性元素會(huì)釋放a射線，造成元器件產(chǎn)生軟擊穿；重金屬（Fe、Ni、Cr等）離子會(huì)產(chǎn)生界面漏電及氧元素增加等。因此，鎢鈦合金靶材成分要求中必須對(duì)靶材原材料中該類(lèi)元素進(jìn)行控制。2.2.3.3晶粒尺寸鎢鈦合金靶材晶?？刂埔笸ㄟ^(guò)分析世界范圍行業(yè)內(nèi)的普遍控制標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合客戶(hù)的使用要求制定。高純鎢鈦靶是鎢和鈦兩種金屬粉末的密實(shí)堆積，未出現(xiàn)明顯的晶粒結(jié)構(gòu)，微觀結(jié)構(gòu)可以定義為兩部分：一部分是鎢晶粒，另一部分是鈦晶粒，要求鎢顆粒平均尺寸為5um，鈦顆粒平均尺寸為45um。2.2.3.4內(nèi)部質(zhì)量良好的內(nèi)部質(zhì)量是保證靶材正常使用的必要條件，靶坯內(nèi)部不應(yīng)有分層、夾雜、疏松和氣孔等缺陷。當(dāng)靶材內(nèi)部出現(xiàn)分層時(shí)，薄膜的均勻性會(huì)受到極大影響；如果靶材中夾雜物過(guò)多，則在濺射時(shí)極易在晶圓薄膜上形成小顆粒，導(dǎo)致互聯(lián)線短路或斷路，造成元器件失效；濺射鍍膜的過(guò)程中，有疏松或氣孔的濺射靶受轟擊時(shí)，由于靶材內(nèi)部孔隙內(nèi)存在的氣體突然釋放，造成大尺寸的靶材顆?；蛭⒘ｏw濺，或成膜之后薄膜受二次電子轟擊造成微粒飛濺，這些微粒的出現(xiàn)會(huì)降低薄膜品質(zhì)。因此要對(duì)靶材內(nèi)部質(zhì)量嚴(yán)格要求，需方如有特殊要求時(shí)，由供需雙方商定。2.2.3.5尺寸及允許偏差靶材坯料的尺寸及偏差應(yīng)符合用戶(hù)的加工要求。因此，坯料尺寸及允許偏差應(yīng)符合供需雙方簽訂的技術(shù)圖樣。2.2.3.6外觀質(zhì)量靶坯表面應(yīng)清潔、無(wú)油污和銹蝕，無(wú)顆粒附加物和其它粘污物，無(wú)凹坑、劃傷、裂紋、凸起等缺陷。2.2.3.9檢驗(yàn)規(guī)則與試驗(yàn)方法根據(jù)實(shí)際檢測(cè)需要和客戶(hù)要求，協(xié)商后進(jìn)行檢驗(yàn)。2.2.3.10包裝、運(yùn)輸、儲(chǔ)存要求確保產(chǎn)品不在包裝、運(yùn)輸、儲(chǔ)存過(guò)程中有二次污染，可靠運(yùn)輸，與用戶(hù)協(xié)商確定。三、標(biāo)準(zhǔn)水平分析3.1采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的程度經(jīng)查新，國(guó)外無(wú)相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。3.2國(guó)際和國(guó)外同類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)水平的對(duì)比分析本標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)我國(guó)實(shí)際生產(chǎn)加工技術(shù)水平能力情況制定的，適合我國(guó)國(guó)情，指標(biāo)合理、先進(jìn)等，標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)練、操作性強(qiáng)，其整體內(nèi)容將滿(mǎn)足我國(guó)鎢鈦合金靶材產(chǎn)品發(fā)展需求。3.3與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)及制訂中的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)配套情況本標(biāo)準(zhǔn)與《電子薄膜用高純鎢及鎢合金靶材》標(biāo)準(zhǔn)中部分內(nèi)容有關(guān)，但本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容側(cè)重于靶材加工用坯料的技術(shù)要求，現(xiàn)有制訂中的標(biāo)準(zhǔn)無(wú)交叉重復(fù)。3.4涉及國(guó)內(nèi)外專(zhuān)利及處置情況本標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有涉及國(guó)內(nèi)外專(zhuān)利。四、 與有關(guān)的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系與有關(guān)的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有沖突。五、 重大分歧意見(jiàn)的處理經(jīng)過(guò)和依據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)屬于鎢鈦濺射產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，編制組根據(jù)起草前確定的編制原則進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)起草，標(biāo)準(zhǔn)起草過(guò)程中未發(fā)生重大分析意見(jiàn)。六、 標(biāo)準(zhǔn)作為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)或推薦性標(biāo)準(zhǔn)的建議本標(biāo)準(zhǔn)為鎢鈦濺射靶材坯料的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，本標(biāo)準(zhǔn)中的內(nèi)容全面覆蓋了產(chǎn)品的一般性通用要求，但由于具體應(yīng)用不同，對(duì)質(zhì)量控制重點(diǎn)要求也不盡相同，對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)的要求程度也不相同，在訂貨過(guò)程中，供需雙方還要對(duì)特殊要求進(jìn)行進(jìn)一步的明確。因此，建議本標(biāo)準(zhǔn)作為推薦性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布實(shí)施。七、 貫徹標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議本標(biāo)準(zhǔn)屬于鎢鈦合金靶材的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，全面覆蓋了產(chǎn)品的一般要求，建議相關(guān)單位組織專(zhuān)項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)宣貫會(huì)進(jìn)行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)與貫徹實(shí)施。如果需方對(duì)鎢鈦合金靶材有特殊要求時(shí)，建議供需雙方在本標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)