二硅化锆靶材(ZrSi2)产品概况

二硅化锆靶材（ZrSi₂)简要制作流程

1. 原料：高纯(ZrSi₂)粉末≥99.9%；高能球磨细化至 500‑800 目，XRD 确认纯相；

2. 烧结：真空 / 高纯氩气保护热压烧结；烧结温度 1280‑1420 ℃，压力 25‑35 MPa，保温 90‑180 min，抑制硅挥发；

3. 热处理：1200‑1300 ℃真空去应力退火，控制靶材平均晶粒≤20 μm；

4. 后加工：金刚石砂轮精磨加工，表面粗糙度 Ra≤0.8 μm；丙酮‑乙醇超声清洗；

5. 绑定：铟焊绑定铜背板；成品相对密度≥95%；GDMS 检测纯度 99.995%；XRD 确认(ZrSi₂)单相，无(ZrSi)、游离 Zr、游离 Si 杂相，探伤无裂纹气孔。

二硅化锆薄膜性能（磁控溅射）

1. **结构热学性能**

晶体结构：正交晶系，空间群 Cmcm；晶格常数 a=0.372 nm，b=1.476 nm，c=0.367 nm；室温沉积多为非晶 / 弱取向多晶；衬底加热 350‑500 ℃得到择优取向多晶薄膜；晶粒尺寸 12‑38 nm；常用膜厚 5‑250 nm；薄膜热稳定性＜600 ℃稳定；＞650 ℃硅组分挥发，发生物相分解；热膨胀系数(6.2‑7.0X10^-6K^-1)；薄膜热导率 28‑38 W/(m・K)。

2. **电学性能（金属性导电硅化物）**

溅射多晶薄膜室温电阻率 120‑180 μΩ・cm；450 ℃真空退火后降至 85‑130 μΩ・cm；载流子浓度(7X10²¹‑1.5X10^22.cm^-3)；载流子迁移率 6‑22 cm²(V.s)；薄膜减薄，晶界散射增大，电阻率上升。

3. **力学性能（纳米压痕）**

纳米硬度 6.0‑8.5 GPa；弹性模量 160‑190 GPa；膜‑基结合力 30‑60 N；残余应力‑90~‑350 MPa（压应力）；膜厚＞200 nm 易产生应力微裂纹。

4. **光学性能**

金属型高反射；550 nm 折射率 n=2.7‑3.3，消光系数 k=2.8‑3.6；EUV13.5 nm 超薄薄膜透过率可达 92.7%，反射率 0.033%；高温氧化后反射率明显下降。

5. **化学稳定性**

常温大气生成薄氧化钝化层；耐弱酸、王水；＞550 ℃开始氧化；不耐氢氟酸腐蚀。

薄膜应用
EUV 光刻掩模保护膜（pellicle）：5‑40 nm 超薄(ZrSi2)薄膜，13.5 nm 极紫外透过率 92.7%，反射率 0.033%，抗拉强度 3.5 GPa，用于先进制程 EUV 掩模防尘保护膜。
半导体器件欧姆接触电极：硅基器件接触层，50‑100 nm 薄膜，接触电阻可低至(4X10-7Ω.cm2}\)，600 ℃短时退火保持接触稳定性。
高温抗氧化防护涂层：航空高温部件表面改性涂层，800 ℃空气环境氧化速率＜(2.5X10-8g/(cm2 .s))。
3D‑NAND 存储器件导电层：堆叠存储器件导电薄膜，溅射电压波动率≤±2.1%，提升多层堆叠器件电学一致性。
科研实验：硅化物异质结、二维材料、极紫外光学科研样品。
备注：ZrSi2靶材对氧杂质敏感，溅射需高真空环境；注意区分ZrSi（一硅化锆）与ZrSi2（二硅化锆）。