不同种类靶材的应用(一)
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。
制造工艺
目前靶材的制备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,再将合金溶液浇注于模具中,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。
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。
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。
靶材分类
根据不同材质分类:
可分为金属靶材,陶瓷(氧化物、氮化物等)靶材,合金靶材。
根据不同形状分类:
可分为矩形靶、圆形靶、柱形靶、空心旋转圆管靶以及异形靶。