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靶材制约着溅镀薄膜的物理,力学性能,影响镀膜质量,因而要求靶材的制备应满足以下要求:
1、纯度:要求杂质含量低纯度高,靶材的纯度影响薄膜的均匀性,以纯Al靶为例,纯度越高,溅射Al膜的耐蚀性及电学、光学性能越好。不过不同用途的靶材对纯度要求也不同,一般工业用靶材纯度要求不高,但就半导体、显示器件等领域用靶材对纯度要求是十分严格的,磁性薄膜用靶材对纯度的要求一般为99.9%以上,ITO中的氧化铟以及氧化锡的纯度则要求不低于99.99%。
2、杂质含量:靶材作为溅射中的阴极源,固体中的杂质和气孔中的O2和H2O是沉积薄膜的主要污染源,不同用途的靶材对单个杂质含量的要求也不同,如:半导体电极布线用的W,Mo,Ti等靶材对U,Th等放射性元素的含量要求低于3*10-9,光盘反射膜用的Al合金靶材则要求O2的含量低于2*10-4。
3、高致密度:为了减少靶材中的气孔,提高薄膜的性能一般要求靶材具有较高的致密度,靶材的致密度不仅影响溅射时的沉积速率、溅射膜粒子的密度和放电现象等,还影响溅射薄膜的电学和光学性能。致密性越好,溅射膜粒子的密度越低,放电现象越弱。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,靶材的使用寿命长,且溅镀薄膜的电阻率低,透光率高。靶材的致密度主要取决于制备工艺。一般而言,铸造靶材的致密度高而烧结靶材的致密度相对较低,因此提高靶材的致密度是烧结制备靶材的技术关键之一。
4、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,尤其是对于复相结构的合金靶材和混合靶材。如ITO,为了保证膜质量,要求靶中In2O3-SnO2组成均匀,都为93:7或91:9(分子比)。
5、晶粒尺寸细小,靶材的晶粒尺寸越细小,溅镀薄膜的厚度分布越均匀,溅射速率越快。我公司生产的靶材具有高密度、高纯度、高加工精度、晶粒细小、组织均匀等优点。