伴随着电子学的发展，高技术材料逐渐由块体向薄膜转移，镀膜器件随之快速发展起来。靶材是一种具有高附加价值的特种电子材料，是溅射薄膜材料的源极。在微电子半导体集成电路，薄膜混合集成电路，片式元器件，特别是光盘、磁盘、及液晶平面显示器LCD等技术领域，都需采用溅射技术以制备出各种不同材质的非金属薄膜，来达到产品的电光、电磁、压电等性能要求。这就需要多种与薄膜材料要求相适应的陶瓷溅射靶材。陶瓷溅射靶材作为产业发展的基础技术，已得到了空前的发展，靶材市场规模日益涨大。B C C(B U S i n e s sCommunicationCompany商业咨询公司)最新的统计报告指出，全球靶材市场将以8．8％的年平均增长率增长，到2004年将达到11亿美元。本文系统介绍了这一领域的现状和发展，侧重以下几方面的内容：溅射用陶瓷靶材的应用分类、性能要求、制备工艺及溅射靶材制造中急需解决的主要技术问题。

陶瓷靶材的种类

根据化学组成不同，陶瓷靶材可分为氧化物陶瓷靶材、硅化物陶瓷靶材、氮化物陶瓷靶材、氟化物陶瓷靶材和硫化物陶瓷靶材等；根据应用领域不同可分为半导体关联陶瓷靶材、记录介质陶瓷靶材、显示陶瓷靶材、超导陶瓷靶材和巨磁电阻陶瓷靶材等。主要陶瓷靶材的组成和具体用途列于表。其中平面显示ITO陶瓷靶材现已广泛生产应用，高介电绝缘膜用陶瓷靶材和钙钛矿型稀土锰氧化物巨磁电阻陶瓷靶材(RE，。M。MnO，)具有广阔的应用前景。
2．1平面显示ITO陶瓷靶材
ITO靶材通过磁控溅射制备导电玻璃，可用于平面显示器，如大屏幕液晶显示器(LCD)、电子彩色显示器(ECD)、电子发光显示器(ELD)等；还可用于冰柜玻璃、电子屏蔽玻璃、高层建筑门窗玻璃、汽车、火车及飞机挡风玻璃等。ITO陶瓷靶材是采用纳米氧化铟和氧化锡粉混合烧结而成。常采用热等静压法和无压烧结法14I。由于氧化铟和氧化锡的混合粉体难以烧结致密，所以常采用ZrO，、Bi，O，、CeO，等烧结添加剂，以获得93％-98％理论密度的ITO靶材。但是如何减少添加剂对薄膜性能的负面影响是一个非常关键的问题。Muraokc M采用Bi，0，作为添加剂，由于820℃后Bi，O，熔化成液相促进烧结，1500"C烧结温度下Bi，O，又大部分挥发，因此能够得到致密高纯的ITO靶材。该工艺简单，对原料要求低，并且所制靶材得到的ITO薄膜性能良好，其电阻率达到8．1×10’4 Q·Cm，接近纯ITO薄膜电阻率|5I。目前，ITO靶材已在国外大规模生产。

2．2，栅极高电介质膜用陶瓷靶材
在CMOS制造技术逐步迈人90nm及65nm时代时，由于栅极漏电流所带来的高功率消耗以及高温问题急待解决，高介电薄膜技术成为学术界讨论的焦点。此外，随着动态读写存储器向高集成度、大容量的发展，新型高介电薄膜的研制也日益迫切，国外已经对Ta，O，16l、ZrO，f 71、Y，0，81薄膜作了大量研究，与之相应的陶瓷溅射靶材得到迅速发展。而HfO，薄膜由于具有高介电常数、高介电强度、低介电损耗、低漏电流及良好的电容一电压特性、良好的稳定性以及能与基体硅的牢固结合等优点，被认为是最有前途的新型绝缘介质膜19】。Nam，Seok-wov．采用纯Hf靶材在Ar气氛中通氧反应溅射制造HfO，薄膜【10l，但由于准确控制氧分压的技术问题和制备成本较高等原因，难于大规模制备HfO，薄膜。另一种常见的镀膜工艺是RF反应溅射法，它利用HfO，陶瓷靶材镀膜，具有
沉积速度快、且能精确控制膜厚、膜的致密性好及与基片的附着力强等优点13．¨l。HfO，陶瓷靶材常采用超细高纯纳米HfO，粉为原料，等静压成型，在相变温度以下烧结制得。
2．3，钙钛矿型稀土锰氧化物巨磁电阻陶瓷靶材
稀土锰氧化物巨磁电阻材料应用领域十分广泛，而且具有金属多层膜巨磁电阻材料不可比拟的优点[12l。1999年稀土氧化物巨磁电阻材料器件市场达30亿美元，相应靶材市场达3亿美元。随着全球“卡式消费”时代到来，稀土氧化物巨磁电阻靶材市场将急剧增大。我国目前还没有稀土氧化物巨磁电阻靶材生产厂家，这严重制约了巨磁电阻材料的应用。在我国大力开发稀土锰氧化巨磁电阻陶瓷靶材将促进稀土材料向功能薄膜应用领域发展，带动信息产业的发展，具有巨大的经济效益和社会效益。