【康沃真空網】隨著微電子行業和新材料的迅速發展,電子、磁性、光學、光電和超導薄膜等已經廣泛應用于高新技術和工業領域。沉積薄膜的源材料即為靶材。
靶材制約著薄膜的物理、力學性能,影響鍍膜質量,因而靶材質量評價較為嚴格,主要應滿足如下要求;
1)雜質含量低,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電、導熱性好、強度高等優點,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)成分與組織結構均勻。靶材成分均勻是鍍膜質量穩定的重要保證。
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。
制造工藝
目前靶材的制備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,再將合金溶液澆注于模具中,形成鑄錠,最后經機械加工制成靶材,鑄造法在真空中熔煉、鑄造。常用的熔煉方法有真空感應熔煉、真空電弧熔煉和真空電子轟擊熔煉等,其優點是靶材雜質含量(特別是氣體雜質含量)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等靜壓成形,再高溫燒結,最終形成靶材,其優點是靶材成分均勻;缺點是密度低,雜質含量高等,常用的粉末冶金工藝包括冷壓、真空熱壓和熱等靜壓等。
靶材分類根據不同材質分類:可分為00d100金屬靶材,陶瓷(氧化物、氮化物等)靶材,合金靶材。根據不同形狀分類:可分為矩形靶、圓形靶、柱形靶、空心旋轉圓管靶以及異形靶。
應用領域半導體領域:
1)電極、布線薄膜:鋁靶材,銅靶材,金靶材,銀靶材,鈀靶材,鉑靶材,鋁硅合金靶材,鋁硅銅合金靶材等。
2)儲存器電極薄膜:鉬靶材,鎢靶材,鈦靶材等。
3)粘附薄膜:鎢靶材,鈦靶材等。
4)電容器絕緣膜薄膜:鋯鈦酸鉛靶材等。
磁記錄靶材:
1)垂直磁記錄薄膜:鈷鉻合金靶材等。
2)硬盤用薄膜:鈷鉻鉭合金靶材,鈷鉻鉑合金靶材,鈷鉻鉭鉑合金靶材等。
3)薄膜磁頭:鈷鉭鉻合金靶材,鈷鉻鋯合金靶材等。
4)人工晶體薄膜:鈷鉑合金靶材,鈷鈀合金靶材等。
光記錄靶材:
1)相變光盤記錄薄膜:硒化碲靶材,硒化銻靶材,鍺銻碲合金靶材,鍺碲合金靶材等。
2)磁光盤記錄薄膜:鏑鐵鈷合金靶材,鋱鏑鐵合金靶材,鋱鐵鈷合金靶材,氧化鋁靶材,氧化鎂靶材,氮化硅靶材等。
3)光盤反射薄膜:鋁靶材,鋁鈦合金靶材,鋁鉻合金靶材,金靶材,金合金靶材等。
4)光盤保護薄膜:氮化硅靶材,氧化硅靶材,硫化鋅靶材等。
顯示靶材:
1)透明導電薄膜:氧化銦錫靶材,氧化鋅鋁靶材等。
2)電極布線薄膜:鉬靶材,鎢靶材,鈦靶材,鉭靶材,鉻靶材,鋁靶材,鋁鈦合金靶材,鋁鉭合金靶材等。
3)電致發光薄膜:硫化鋅摻錳靶材,硫化鋅摻鋱靶材,硫化鈣摻銪靶材,氧化釔靶材,氧化鉭靶材,鈦酸鋇靶材等。
其他應用靶材:
1)裝飾薄膜:鈦靶材,鋯靶材,鉻靶材,鈦鋁合金靶材,不銹鋼靶材等。
2)低電阻薄膜:鎳鉻合金靶材,鎳鉻硅合金靶材,鎳鉻鋁合金靶材,鎳銅合金靶材等。
3)超導薄膜:釔鋇銅氧靶材,鉍鍶鈣銅氧靶材等。
4)工具鍍薄膜:氮化物靶材,碳化物靶材,硼化物靶材,鉻靶材,鈦靶材,鈦鋁合金靶材,鋯靶材,石墨靶材等。