不同种类靶材的应用

2023/07/05

         随着微电子行业和新材料的迅速发展，电子、磁性、光学、光电和超导薄膜等已经广泛应用于高新技术和工业领域。沉积薄膜的源材料即为靶材。

        靶材制约着薄膜的物理、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。

                             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，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，其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00d100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。

                        应用领域

半导体领域：

1）电极、布线薄膜：铝靶材，铜靶材，金靶材，银靶材，钯靶材，铂靶材，铝硅合金靶材，铝硅铜合金靶材等。

2）储存器电极薄膜：钼靶材，钨靶材，钛靶材等。

3）粘附薄膜：钨靶材，钛靶材等。

4）电容器绝缘膜薄膜：锆钛酸铅靶材等。

磁记录靶材：

1）垂直磁记录薄膜：钴铬合金靶材等。

2）硬盘用薄膜：钴铬钽合金靶材，钴铬铂合金靶材，钴铬钽铂合金靶材等。

3）薄膜磁头：钴钽铬合金靶材，钴铬锆合金靶材等。

4）人工晶体薄膜：钴铂合金靶材，钴钯合金靶材等。

光记录靶材：

1）相变光盘记录薄膜：硒化碲靶材，硒化锑靶材，锗锑碲合金靶材，锗碲合金靶材等。

2）磁光盘记录薄膜：镝铁钴合金靶材，铽镝铁合金靶材，铽铁钴合金靶材，氧化铝靶材，氧化镁靶材，氮化硅靶材等。

3）光盘反射薄膜：铝靶材，铝钛合金靶材，铝铬合金靶材，金靶材，金合金靶材等。

4）光盘保护薄膜：氮化硅靶材，氧化硅靶材，硫化锌靶材等。

显示靶材：

1）透明导电薄膜：氧化铟锡靶材，氧化锌铝靶材等。

2）电极布线薄膜：钼靶材，钨靶材，钛靶材，钽靶材，铬靶材，铝靶材，铝钛合金靶材，铝钽合金靶材等。

3）电致发光薄膜：硫化锌掺锰靶材，硫化锌掺铽靶材，硫化钙掺铕靶材，氧化钇靶材，氧化钽靶材，钛酸钡靶材等。

其他应用靶材：

1）装饰薄膜：钛靶材，锆靶材，铬靶材，钛铝合金靶材，不锈钢靶材等。

2）低电阻薄膜：镍铬合金靶材，镍铬硅合金靶材，镍铬铝合金靶材，镍铜合金靶材等。

3）超导薄膜：钇钡铜氧靶材，铋锶钙铜氧靶材等。

4）工具镀薄膜：氮化物靶材，碳化物靶材，硼化物靶材，铬靶材，钛靶材，钛铝合金靶材，锆靶材，石墨靶材等。