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镍铬靶

发布时间:2019-12-20

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 国内溅射靶材发展与应用

  20 世纪90 年代以来靶材已蓬勃发展成为一个专业化产业,中国及亚太地区靶材的需求占有世界70%以上的市场份额。大量不同的沉积技术用来沉积生长各种薄膜 ,而靶材是制作薄膜的关键,品质的好坏对薄膜的意义重大。目前品质靶材主要由:日本、德国和美国生产,我国靶材产业起步较晚,在产品质量与精细标准上与国外有不少的差距,国内也有许多大学及研究机构对靶材积极投入了大量钻研与开发,经过这几年的发展也涌现了一批在靶材行业的公司和院校。在国内占据了大部分中等和要求不高的靶材市场份额。

 

  溅射靶材的要求较传统材料行业高,一般要求如,尺寸、平整度、纯度、各项杂质含量、密度、N/O/C/S、晶粒尺寸与缺陷控制;较高要求或特殊要求包含:表面粗糙度、电阻值、晶粒尺寸均匀性、成份与组织均匀性、异物(氧化物)含量与尺寸、导磁率、超高密度与超细晶粒等等。磁控溅射镀膜是一种新型的物相镀膜方式,是用电子系统把电子发射并聚焦在被镀的材料上,使其被溅射出来的原子遵循动量转换原理以较高的动能脱离材料飞向基片淀积成膜。这种被镀的材料叫溅射靶材。 溅射靶材有金属,合金,陶瓷化合物等。

 靶材的主要性能要求

  纯度

  纯度是靶材的主要性能指标之一,因为靶材的纯度对薄膜的性能影响很大。不过在实际应用中,对靶材的纯度要求也不尽相同。例如,随着微电子行业的迅速发展,硅片尺寸由6”, 8“发展到12”, 而布线宽度由0.5um减小到0.25um,0.18um甚至0.13um,以前99.995%的靶材纯度可以满足0.35umIC的工艺要求,而制备0.18um线条对靶材纯度则要求99.999%甚至99.9999%。

  杂质含量

  靶材固体中的杂质和气孔中的氧气和水气是沉积薄膜的主要污染源。不同用途的靶材对不同杂质含量的要求也不同。例如,半导体工业用的纯铝及铝合金靶材,对碱金属含量和放射性元素含量都有特殊要求。

  密度

  为了减少靶材固体中的气孔,提高溅射薄膜的性能,通常要求靶材具有较高的密度。靶材的密度不仅影响溅射速率,还影响着薄膜的电学和光学性能。靶材密度越高,薄膜的性能越好。此外,提高靶材的密度和强度使靶材能更好地承受溅射过程中的热应力。密度也是靶材的关键性能指标之一。

  晶粒尺寸及晶粒尺寸分布

  通常靶材为多晶结构,晶粒大小可由微米到毫米量级。对于同一种靶材,晶粒细小的靶的溅射速率比晶粒粗大的靶的溅射速率快;而晶粒尺寸相差较小(分布均匀)的靶溅射沉积的薄膜的厚度分布更均匀。


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