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靶材的特点有哪些
Release time:
2023-01-06 10:43
平面磁控溅射过程中,由于正交电磁场对溅射离子的作用,溅射靶材在溅射过程中会产生不均匀的冲蚀现象,导致溅射靶材利用率普遍较低,只有30%左右。近年来,经过设备改进,靶材利用率提高到50%左右。如何提高溅射靶材的利用率是今后研究和设计靶材及溅射设备的主要发展方向之一。
在溅射镀膜过程中,当密度低的溅射靶材受到轰击时,靶材内部孔隙中的气体会突然释放出来,造成大尺寸靶材或颗粒的飞溅,从而降低薄膜质量。一般粉末冶金工艺制备的溅射靶材大多存在密度低的问题,容易造成颗粒飞溅。对于非粉末冶金溅射靶材,应提高原料粉末木材的纯度,采用等离子烧结、微波烧结等快速致密化技术,降低靶材的孔隙率。
当溅射靶材时,靶材中的原子最有可能沿着密集表面的方向被优先溅射。材料的结晶方向对溅射速率和溅射膜的厚度均匀性有很大影响。因此,获得具有一定晶向的靶材结构对于解决上述问题是非常重要的,但是获得具有一定晶向的靶材结构是困难的。只能根据靶材的结构特点,采用不同的成型方法和热处理工艺来控制。
作为芯片的灵魂,target在中国的国产化率不到10%。在靶材产业链上,我国主要集中在低端领域,靶材制造和镀膜环节技术壁垒相对较低。国内大部分目标企业都集中在这个领域。随着国内半导体集成电路、记录介质、平板显示、工作表面镀膜等高新技术产业的发展,为中国目标制造业的发展提供了机遇和挑战。如何解决上述问题,为国内外用户提供高质量的溅射靶材,是国内材料工作者面临的现实问题。
高纯度是钼溅射靶材的基本特性要求。钼靶材的纯度越高,溅射薄膜的性能越好。一般情况下,钼溅射靶材的纯度至少需要达到99.95%(质量分数,下同)。但是,随着LCD行业对玻璃基板尺寸的不断提高,要求布线长度加长,线宽变窄。为了保证薄膜的均匀性和布线质量,也要求相应提高钼溅射靶材的纯度。因此,钼溅射靶材的纯度应为99.99% ~ 99.999%或甚至更高。
钼溅射靶材是溅射中的阴极源,固体中的杂质和孔隙中的氧和水分是沉积薄膜的主要污染源。此外,在电子行业中,碱金属离子在绝缘层中容易成为移动离子,降低元件性能;铀(U)、钛(Ti)等元素会释放射线,导致器件软击穿;铁和镍离子会引起界面泄漏和氧的增加。因此,在制备钼溅射靶材的过程中,需要严格控制这些杂质元素,更大程度地降低它们在靶材中的含量。
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