隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,薄膜科學(xué)應(yīng)用日益廣泛。濺射法是制備薄膜材料的主要技術(shù)之一,濺射沉積薄膜的源材料即為靶材。用靶材濺射沉積的薄膜致密度高,附著性好。靶材的性能要求與制備工藝,凱澤金屬通過10多年的鈦靶、鋯靶、鎳靶等靶材生產(chǎn)經(jīng)驗,結(jié)合相關(guān)行業(yè)資料,整理如下:
1、靶材的性能要求
靶材制約著濺鍍薄膜的物理、力學(xué)性能,影響鍍膜質(zhì)量,因而靶材質(zhì)量評價較為嚴格,主要應(yīng)滿足如下要求;
1)雜質(zhì)含量低,純度高。靶材的純度影響薄膜的均勻性。
2)高致密度。高致密度靶材具有導(dǎo)電、導(dǎo)熱性好、強度高等優(yōu)點,使用這種靶材鍍膜,濺射功率小,成膜速率高,薄膜不易開裂,靶材使用壽命長,而且濺鍍薄膜的電阻率低,透光率高。
3)成分與組織結(jié)構(gòu)均勻。靶材成分均勻是鍍膜質(zhì)量穩(wěn)定的重要保證。
4)晶粒尺寸細小。靶的晶粒尺寸越細小,濺鍍薄膜的厚度分布越均勻,濺射速率越快。正因為靶材在性能上有上述諸多特殊要求,導(dǎo)致其制備工藝較為復(fù)雜。
2、靶材的制備工藝
目前制備靶材的方法主要有鑄造法和粉末冶金法。
鑄造法;將一定成分配比的合金原料熔煉,再將合金熔液澆注于模具中,形成鑄錠,最后經(jīng)機械加工制成靶材。鑄造法在真空中熔煉、鑄造。常用的熔煉方法有真空感應(yīng)熔煉、真空電弧熔煉和真空電子轟擊熔煉等。其優(yōu)點是靶材雜質(zhì)含量(特別是氣體雜質(zhì)含量)低,密度高,可大型化;缺點是對熔點和密度相差較大的兩種或兩種以上金屬,普通熔煉法難以獲得成分均勻的合金靶材。
粉末冶金法;將一定成分配比的合金原料熔煉,澆注成鑄錠后再粉碎,將粉碎形成的粉末經(jīng)等靜壓成形,再高溫?zé)Y(jié),最終形成靶材。粉末冶金法的優(yōu)點是靶材成分均勻;缺點是密度低,雜質(zhì)含量高等。常用的粉末冶金工藝包括冷壓、真空熱壓和熱等靜壓等。
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