铜锰（CuMn）靶材是一种由铜（Cu）和锰（Mn）组成的合金溅射靶材，主要通过磁控溅射（PVD）和电子束蒸发等工艺制备功能性薄膜。其独特的电阻特性、热稳定性和扩散阻挡性能，使其在精密电阻、半导体封装、热电材料等领域具有重要应用。

 一、铜锰靶材的特性 

1. 可控的电阻特性 

- 锰的加入显著提高铜的电阻率（Cu50Mn50电阻率可达~150 μΩ·cm），适合制造精密电阻薄膜。 

- 电阻温度系数（TCR）可通过成分调节接近零（如Cu60Mn40），适用于高稳定性电阻器件。 

2. 优异的扩散阻挡性能 

- CuMn薄膜能有效阻止Cu与Si或介电层的互扩散，在先进封装中替代传统Ta/TaN阻挡层。 

- 高温退火时，Mn会优先氧化形成MnOx界面层（自形成阻挡层），提升热稳定性。 

3. 高纯度与微观结构可控 

- 高纯CuMn靶材（≥99.99%）可减少杂质对薄膜电学性能的影响。 

- 采用真空熔炼（VIM）或机械合金化+热等静压工艺，晶粒尺寸可控制在<50μm。 

4. 热力学稳定性                                                                                              

- 在300~500°C退火后形成致密MnOx界面层，耐高温性能优于纯铜薄膜。 

5. 环保与成本优势 

- 相比贵金属（如Ru、Co）阻挡层，CuMn更具成本效益，且符合RoHS标准。 

 二、铜锰靶材的主要用途 

1. 半导体先进封装 

- 铜互连扩散阻挡层：用于28nm以下制程，替代传统TaN，减少布线电阻（可降阻30%）。 

- TSV（硅通孔）技术：作为3D封装中的阻挡层/种子层一体化材料。 

2. 精密电子元件 

- 薄膜电阻网络：用于高精度仪器、汽车电子（如Cu50Mn50合金电阻）。 

- 应变传感器：利用低TCR特性提高测量稳定性。 

3. 热电材料与器件 

- 锰铜基热电薄膜：用于微能源收集系统（塞贝克系数可达~100 μV/K）。 

4. 新兴应用领域 

- 磁性存储器（MRAM）：作为自旋电子器件的非磁性电极材料。 

- 透明导电膜（TCO）：Cu-Mn-O薄膜可替代部分ITO应用。 

- 原子级调控界面：通过Mn梯度掺杂优化阻挡层/铜界面性能。