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凯泽金属谈电子信息领域用靶材的性能要求与制备工艺

发布时间:2023-02-09 17:55:07 浏览次数 :

随着电子信息产业的飞速发展,薄膜科学应用日益广泛。溅射法是制备薄膜材料的主要技术之一,溅射沉积薄膜的源材料即为靶材。用靶材溅射沉积的薄膜致密度高,附着性好。靶材的性能要求与制备工艺,凯泽金属通过10多年的钛靶、锆靶、镍靶等靶材生产经验,结合相关行业资料,整理如下:

1、靶材的性能要求

靶材制约着溅镀薄膜的物理、力学性能,影响镀膜质量,因而靶材质量评价较为严格,主要应满足如下要求;

1)杂质含量低,纯度高。靶材的纯度影响薄膜的均匀性。

2)高致密度。高致密度靶材具有导电、导热性好、强度高等优点,使用这种靶材镀膜,溅射功率小,成膜速率高,薄膜不易开裂,靶材使用寿命长,而且溅镀薄膜的电阻率低,透光率高。

3)成分与组织结构均匀。靶材成分均匀是镀膜质量稳定的重要保证。

4)晶粒尺寸细小。靶的晶粒尺寸越细小,溅镀薄膜的厚度分布越均匀,溅射速率越快。正因为靶材在性能上有上述诸多特殊要求,导致其制备工艺较为复杂。

靶材

2、靶材的制备工艺

目前制备靶材的方法主要有铸造法和粉末冶金法。

铸造法;将一定成分配比的合金原料熔炼,再将合金熔液浇注于模具中,形成铸锭,最后经机械加工制成靶材。铸造法在真空中熔炼、铸造。常用的熔炼方法有真空感应熔炼、真空电弧熔炼和真空电子轰击熔炼等。其优点是靶材杂质含量(特别是气体杂质含量)低,密度高,可大型化;缺点是对熔点和密度相差较大的两种或两种以上金属,普通熔炼法难以获得成分均匀的合金靶材。

粉末冶金法;将一定成分配比的合金原料熔炼,浇注成铸锭后再粉碎,将粉碎形成的粉末经等静压成形,再高温烧结,最终形成靶材。粉末冶金法的优点是靶材成分均匀;缺点是密度低,杂质含量高等。常用的粉末冶金工艺包括冷压、真空热压和热等静压等。

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