濺射靶材的靶極按照成分不同可分為金屬靶極（純金屬鋁、鈦、銅、鉭等）、合金靶極（鎳鉻合金、鎳鈷合金等）和陶瓷化合物靶極（氧化物、硅化物、碳化物、硫化物等），半導(dǎo)體晶圓制造中200nm（8寸）及以下晶圓制造通常以鋁制程為主，使用的靶材以鋁、鈦元素為主。其中高純鋁的導(dǎo)電性比銅和硅差一些，但銅存在與硅接觸電阻率高，并且擴(kuò)散進(jìn)入器件引起器件性能差。鋁的電阻率達(dá)到2.7μΩcm，對(duì)起初作為阻擋層的二氧化硅有足夠低的電阻率，靶極原料可被提純到5~6個(gè)“9”的純度。
在半導(dǎo)體硅表秒起初通過氧化過程生成SiO2作為阻擋層，降低硅表面與上層之間的阻抗，阻止鋁和硅之間形成合金，在鋁與第二層鋁之間蒸鍍一層絕緣（IMD）作為介電層，介電層材料一般選用氧化物、氮化硅或聚酰亞胺，IMD層通過光刻技術(shù)形成新的連接孔（via）或塞(plug)，重復(fù)IMD/塞/金屬沉積或光刻圖形化工藝的重復(fù)最終形成多層系統(tǒng)。200nm制程中阻擋層金屬一般使用鈦鎢（TiW）、氮化鈦（TiN），TiN層可以通過濺射形成，也可以濺射Ti后再N2或NH3的氣氛下，通過600℃形成熱氮化層，在TiN層下濺射一層Ti,提高與硅襯底建導(dǎo)電率。
300nm（12寸）晶圓制造，多使用先進(jìn)的銅互連技術(shù)，主要使用銅、鉭靶材。為了確保眾多細(xì)小布線的質(zhì)量，必須提高鍍銅薄膜均勻性。以前99.995%（4N5）的靶材純度可以滿足0.35μmIC的工藝要求，現(xiàn)在99.9999%(6N)的靶材純度才能滿足制備0.18μm線條的工藝要求。在20世紀(jì)90年代IBM公司引入銅基大馬士革工藝，從而實(shí)現(xiàn)取代鋁的金屬化并應(yīng)用在300nm晶圓制造中。原因是鋁電阻率高于銅，信號(hào)速度需要提升，導(dǎo)電性鋁不足，同時(shí)12英寸大硅片的制造需要更長(zhǎng)和更細(xì)的金屬線，同時(shí)via數(shù)量增加導(dǎo)致電阻進(jìn)一步加大，因此金屬層轉(zhuǎn)向電阻率僅為1.7μΩcm的銅，同時(shí)在金屬與金屬之間采用低k值得到IMD從而實(shí)現(xiàn)提高性能和減少要求的金屬層數(shù)。300nm制程中一般使用鉭（Ta）、TiN和氮化鉭（TaN）。濺射中可直接應(yīng)用金屬靶極或在Ta表面通過高溫N2或NH3條件下生成。
難熔金屬中鎢（W）和鉬（Mo）因?yàn)樘峁┝说偷慕佑|電阻在大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路要求中的接觸孔和更大的門陣列芯片的表面接觸面積占比成為可能，同時(shí)W具有高熔點(diǎn)、高導(dǎo)電性、高抗電移性、逸出功接近于硅的頻帶隙和良好的熱穩(wěn)定性等特點(diǎn)，Mo具有高熔點(diǎn)、高電導(dǎo)率、較低的比阻抗、較好的耐腐蝕性和良好的環(huán)保性能等特點(diǎn)，因此W和Mo逐步被應(yīng)用于VLSI和ULSI的替代銅、鋁的導(dǎo)電層中。
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