溅射靶材的制备与应用
半导体溅射靶材用途
半导体溅射靶材用途半导体溅射靶材是一种用于制备薄膜的材料，在半导体工业、光学和电子行业等领域具有广泛的应用。
它在功能性薄膜和涂层制备过程中起到关键的作用，对于提高产品性能和功能具有重要意义。
以下是半导体溅射靶材的主要用途：1.半导体器件制备：半导体溅射靶材被广泛应用于制备各种半导体器件，如晶体管、二极管、集成电路等。
通过溅射靶材在基片表面生成相应的材料薄膜，可以改变原材料的导电、导热、光学等性质，实现对器件性能的调控和优化。
2.薄膜涂层：半导体溅射靶材可用于制备各种功能性薄膜涂层。
例如，在光学领域中，通过使用特定材料的溅射靶材，可以制备反射、透明、滤光等特殊功能的光学薄膜，用于光学元件和涂层的制备。
此外，在电子行业中，半导体溅射靶材可用于制备透明导电薄膜，如氧化锌、氧化铟锡等，用于触摸屏、太阳能电池等器件。
3.磁性薄膜：半导体溅射靶材还可以制备磁性薄膜，广泛应用于磁存储、磁传感和磁记录等领域。
通过用含有特定金属的溅射靶材进行溅射，可以沉积出各种磁性材料薄膜，如铁、钴、镍等金属的纯膜或合金膜，以及氧化铁、氮化铁等复合膜，用于制备磁头、磁盘等器件。
4.生物医学应用：半导体溅射靶材在生物医学工程领域也具有重要的应用。
通过溅射不同材料的靶材可以制备抗菌、生物相容性和生物传感等功能的薄膜，用于药物缓释、医疗器械和生物传感器等领域，有助于改善生物医学领域的治疗和监测水平。
总之，半导体溅射靶材在半导体工业、光学和电子行业以及生物医学工程领域等具有广泛的应用。
通过使用合适的溅射靶材，可以制备具有特定功能和性能的薄膜，用于制备各种器件和产品，并且还可以在材料的制备过程中实现对产品性能的优化和调控。
随着材料科学和工艺技术的不断进步，半导体溅射靶材的应用前景将会更加广阔。
溅射靶材的应用及发展前景
级 到微米级 ， 再到纳 米级。 个单元器 每 件 内部 由衬底 、 缘层 、 质层 、 体 绝 介 导 层 及保 护层 等 组成 ， 中， 其 介质 层 、 导 体 层甚至保护层 都要用到溅射镀 膜工
艺， 因此 溅射靶 材是 制备 集成 电路 的 核 心材 料之 一 。 半导 体镀 膜用 靶材 主
１０ Ｍ ０ ０ Ｑ电阻 ， 而且 电阻温度 系数小 、
ห้องสมุดไป่ตู้
（ ） 、 （ ） 镍 （ ） 钨 （ ） 钛 Ｔｉ靶 锆 Ｚｒ 、 Ｎｉ、 Ｗ 、 铝 （ ｉ ）不锈钢靶 等。 Ｔ Ａ１、
２ 工模 具镀 膜 ．
工模 具镀 膜主 要是 用于 工具 、 模
具的表面强化 ， 能显著提高 工具、 模具 的使用 寿命 和被 加工零 件 的质量 。 近 年来 ， 在航 空航 天和 汽车产 业 发展 的
以物理 气 相沉 积 （ ＰＶＤ） 化学 气相 和
球 范 围 内靶 材 的 市 场需 求量 每 年 以
沉积 （ ＶＤ） Ｃ 为主 要工 艺方 法 的真空
镀膜技术取得 了突飞猛进 的发展，
２％的速 度增 长， 国作 为全球 制 造 ０ 中
业 大 国 ， 靶材 的市 场需求 量更 是每 其 年 以超 过 ３ ％的速 度 增长 。 不计 贵 ０ 若 金 属靶 材 ， 保守 估计 目前每 年各 领域
民 币左 右 。
求量 快速 增 长 ， 材 主要 品种 有 ： 靶 银
（ 靶、 靶、ｉ 、 ａｇ） Ｃｒ Ｔ 靶 镍铬 （ Ｃｒ靶 、 Ｎｉ ）
薄膜 技术 就 没有平 板显 示器 件 。 平板
显 示 器 多 由 金 属 电极 、 明导 电 极 、 透 绝
１ 装饰 镀膜 ．
rpd溅射原理
rpd溅射原理RPD溅射原理引言：RPD溅射（Reactive Pulsed Deposition）是一种薄膜制备技术，通过高能量离子束轰击靶材表面，使靶材表面原子释放出来并沉积在基底上形成薄膜。
本文将介绍RPD溅射原理及其应用。
一、RPD溅射原理1. 离子束轰击RPD溅射中，使用离子束轰击靶材表面。
离子束是由离子源产生的，通过加速器加速到一定能量后轰击靶材表面。
离子束的能量决定了靶材表面原子的释放程度。
2. 靶材原子释放当离子束轰击靶材表面时，靶材表面原子会受到离子束的冲击而释放出来。
这些释放的原子会以高能量的形式沉积在基底上。
离子束的轰击使得靶材表面原子与基底原子发生碰撞并结合。
3. 薄膜沉积释放的原子沉积在基底上，形成一层薄膜。
这些原子在基底表面扩散并结合，形成致密的薄膜结构。
薄膜的性质取决于靶材的成分和离子束的能量。
二、RPD溅射的应用1. 防护膜由于RPD溅射制备的薄膜具有致密的结构和优异的附着力，可以用于制备防护膜。
防护膜可以在金属表面形成一层保护层，防止金属表面受到氧化、腐蚀等因素的侵蚀。
2. 光学薄膜RPD溅射可以制备高质量的光学薄膜。
通过控制离子束的能量和靶材的成分，可以制备出具有特定折射率、透过率和反射率的光学薄膜。
这些薄膜在光学器件和光学仪器中有着广泛的应用。
3. 硬质涂层RPD溅射制备的薄膜具有高硬度和耐磨性，可以用于制备硬质涂层。
硬质涂层可以提高材料的抗磨损性能，延长材料的使用寿命。
因此，RPD溅射在汽车、航空航天等领域有着重要的应用。
4. 电子器件RPD溅射可以制备高质量的导电膜和绝缘膜，用于制备电子器件中的电极和绝缘层。
这些薄膜具有良好的导电性和绝缘性能，能够提高电子器件的性能和稳定性。
总结：RPD溅射是一种常用的薄膜制备技术，通过离子束的轰击和靶材表面原子的释放，可以制备出具有特定性质的薄膜。
RPD溅射在防护膜、光学薄膜、硬质涂层和电子器件等领域有着广泛的应用。
随着科技的不断进步，RPD溅射技术将会得到更广泛的应用和发展。
溅射靶材生产工艺
溅射靶材生产工艺
溅射靶材是一种高纯度、高密度的金属材料，通常用于制造半导体器件、显示器、光学元件等领域。
溅射靶材的制造过程被称为溅射靶材
生产工艺，这个过程有其独特的工艺流程和特殊的生产条件。
溅射靶材生产工艺的核心是利用高能离子束将金属靶材表面发射出的
离子镀上基板形成一层金属薄膜。
溅射靶材的制造过程一般可以分为
三个阶段：原材料制备、靶材制备和靶材加工。
第一阶段：原材料制备。
溅射靶材的制备过程以高纯度的金属为原材料。
原材料需要经过多次的化学纯化处理，以达到高纯度要求。
一般
来说，金属的纯度要达到99.99%以上，同时需要除去杂质和氧化物等其他杂质和气体。
第二阶段：靶材制备。
靶材制备是溅射靶材生产工艺的核心过程。
靶
材的制备需要使用高表面质量的金属电解板，并将其通过特殊的工艺
制成均匀、密实、致密的金属靶材。
这需要首先将原材料加热至高温，并在特殊的温度和压力下，通过等离子体处理将金属脱离进入气态。
随后，通过各种方法，将气态的金属沉积在靶材表面，形成致密的金
属薄膜。
第三阶段：靶材加工。
在此阶段，需要对靶材进行切割、抛光、钻孔、二次加工处理等。
这些制备可以在加工前或加工后完成，以确保靶材
的精度和完整性。
此外，还需要对靶材进行严格的检验和测试，以确
保其质量符合要求。
总之，溅射靶材生产工艺是一种复杂且精细的制备技术，已广泛应用
于半导体、显示器和光学元件等行业中。
随着技术的不断发展和进步，溅射靶材制造技术将得到更好的应用，并迎来更加广阔的发展空间。
钼溅射靶材
• 钼合金靶材
随着电子行业综合性能和使用环境要求的提高, 钼合金靶材也表 现出了其独特的性能。由于钼在耐腐蚀性(变色)和密着性(膜的剥离)方 面存在问题。因此, 在钼靶材中加入钨、钒、铌、钽等合金元素, 可使 溅射后溅射薄膜的比阻抗、应力、耐腐蚀性等各种性能达到均衡。
• 提高钼溅射靶材的利用率
在平面磁控溅射过程中, 由于正交电磁场对溅射离子的作用关系, 溅射靶在溅射过程中将产生不均匀冲蚀( E rosion)现象, 从而造成溅射 靶材的利用率普遍不高, 约30% 左右。近年来虽然通过设备改善后可 相应提高靶材的利用率, 但也只有50% 左右。另外, 靶材原子被氢离 子撞击出来后, 约有1 /6的溅射原子会淀积到真空室内壁或支架上, 增 加清洁真空设备的费用及停机时间。因此, 提高靶材利用率的关键在 于实现溅射设备的更新换代。 另外一种提高钼溅射靶材利用率的方法是该平面靶材为管状旋转 靶材。相比平面靶材, 采用旋转靶结构的设计显示出它的实质性优势。 靶的寿命定义为溅射功率乘溅射时间( kW .h), 或者是能在基板上淀积 材料的总厚度。从平面靶到旋转靶在几何结构和设计上的变化增加了 靶材的利用率, 利用率从平面靶的30% ~ 50% 可增加到旋转靶的> 80% 。此外, 如果以kW .h来衡量靶材料的寿命,则旋转靶的寿命要比 平面靶长5倍。由于旋转靶在溅射过程中不停地旋转, 所以在它的表面 不会产生重沉积现象。
钼溅射靶材的特点及应用
在电子行业中, 钼溅射靶材主要用于平面显示器、薄膜太阳能电池 的电极和配线材料以及半导体的阻挡层材料。这些是基于钼的高熔点、 高电导率、较低的比阻抗、较好的耐腐蚀性以及良好的环保性能。以 前, 平面显示器的配线材料主要是铬, 但随着平面显示器的大型化和高 精度化, 越来越需要比阻抗小的材料。另外, 环保也是必须考虑的问题。 而钼具有比阻抗和膜应力仅为铬的1 /2的优势, 而且不存在环境污染问 题, 因此成为了平面显示器溅射靶材的首选材料之一。此外, 钼使用在 LCD的元器件中, 可使液晶显示器在亮度、对比度、色彩以及寿命方 面的性能大大提升。
高纯溅射靶材的用途
高纯溅射靶材的用途
高纯溅射靶材是一种用于制备薄膜的材料，在半导体、太阳能、光
存储等领域得到广泛应用。
以下是高纯溅射靶材在不同领域中的用途：
1.半导体制造：高纯溅射靶材是制备半导体材料的重要原材料。
在半导体制造过程中，高纯溅射靶材通过物理气相沉积（PVD）技术制备薄膜。
这种技术不仅可以制备高质量的薄膜，还可以达到一定的生产成
本效益和生产效率。
2. 太阳能电池制造：太阳能电池是转换太阳能为电能的设备。
高纯溅
射靶材可以通过PVD技术制备具有高效能和稳定性能的太阳能电池。
这种材料可以增加太阳能电池的转换效率，使太阳能电池更具有竞争力。
3. 光存储器件制造：高纯溅射靶材在光存储器件制造中也起着重要作用。
光存储器件是一种存储信息的设备，通过激光束记录数据，具有
高速度、高密度等特点。
高纯溅射靶材可以提高光存储器件的制备工艺，加强光学特性、物理特性等方面的控制。
4. 导电和高温材料：高纯溅射靶材在制备导电和高温材料中也有着广
泛的应用。
在特殊环境下，这种材料具有极高的耐高温性，因此可以
制备出在高温环境下工作的元件。
总之，高纯溅射靶材是一种非常重要的原材料，它在半导体、太阳能、
光存储等领域的应用非常广泛，可以制备出高质量的薄膜、太阳能电池、光存储器件、导电和高温材料等。
溅射靶材通俗讲解
溅射靶材通俗讲解溅射靶材是一种在材料表面形成薄膜的技术，其原理为将固态材料通过溅射方法转化为粒子或原子，并在高速撞击下将其沉积在基材上。
溅射靶材广泛应用于电子、光伏、显示器等领域，是制备高质量薄膜的重要工艺之一。
溅射靶材的制备过程中，首先需要选择适合的靶材。
常见的溅射靶材包括金属、合金、氧化物、氮化物、硅化物等。
这些材料具有不同的物理化学性质，可以根据实际需要选择合适的材料。
在溅射过程中，靶材被放置在真空室中，通过加热或者电弧等方式激发靶材，使其表面的原子或者分子获得足够的能量，从而离开靶材表面。
这些粒子或原子以高速撞击的方式沉积在基材上，形成薄膜。
溅射靶材的制备过程中需要控制多个参数，以确保薄膜的质量和性能。
其中，溅射功率、气压、靶材与基材之间的距离、靶材的组成等因素都会对薄膜的性质产生影响。
通过调整这些参数，可以实现对薄膜的厚度、成分、结晶性等方面的控制。
溅射靶材制备的薄膜具有许多优点。
首先，溅射靶材制备的薄膜具有良好的附着力和致密性，能够长时间稳定地使用。
其次，溅射靶材可以制备多种材料的薄膜，可以满足不同领域的需求。
此外，溅射靶材制备的薄膜具有较高的纯度和均匀性，可以提供高质量的功能性薄膜。
溅射靶材制备的薄膜在各个领域有着广泛的应用。
在电子领域，溅射靶材可以制备导电薄膜，用于电路板、显示器等器件。
在光伏领域，溅射靶材可以制备太阳能电池中的各种层，提高电池的转换效率。
在显示器领域，溅射靶材可以制备液晶显示器中的透明电极。
此外，溅射靶材还可以用于制备光学薄膜、防腐蚀薄膜、防反射薄膜等。
随着科技的不断发展，溅射靶材制备技术也在不断改进和创新。
如今，已经出现了多种改进的溅射技术，如磁控溅射、高功率脉冲溅射等。
这些技术可以进一步提高薄膜的质量和性能，满足更加复杂的应用需求。
溅射靶材是一种重要的薄膜制备技术，广泛应用于电子、光伏、显示器等领域。
通过控制参数，可以制备具有高质量和良好性能的薄膜。
溅射靶材制备的薄膜在各个领域有着广泛的应用前景，将为人们的生活和工作带来更多的便利和创新。
溅射技术的原理及应用
溅射技术的原理及应用1. 溅射技术的基本原理溅射技术是一种薄膜制备技术，通过在靶材表面施加高能粒子束，使靶材表面的原子或分子从靶材上脱落，并沉积到基底材料的表面，形成所需的薄膜。
其基本原理可分为以下几个步骤：1.1 高能粒子束的产生溅射技术中常用的高能粒子束包括离子束、电子束和中性粒子束等。
这些粒子束的产生通常通过离子源、电子枪或中性粒子源实现。
1.2 靶材与粒子束的相互作用当高能粒子束与靶材相互作用时，粒子束中的能量会被转移给靶材表面的原子或分子。
这些能量转移会导致靶材表面的原子或分子受到激发或离散，从而脱离靶材。
1.3 薄膜沉积过程脱离靶材的原子或分子会沉积到基底材料的表面，形成所需的薄膜。
沉积过程中，脱离靶材的原子或分子在空气中会发生碰撞，使其能量降低并形成固态。
1.4 控制薄膜性质通过调节溅射参数，如粒子束能量、靶材成分、气氛条件等，可以实现对薄膜的组成、形貌和结构等性质的控制。
2. 溅射技术的应用溅射技术作为一种重要的薄膜制备技术，已在许多领域得到广泛应用。
以下列举了几个溅射技术的应用领域：2.1 光学涂层溅射技术可以用于制备各种光学涂层，如反射镜、透明导电膜、滤光膜等。
通过精确控制溅射参数，可以实现光学涂层在特定波长范围内的高反射或高透过率，满足特定的光学需求。
2.2 电子器件制备溅射技术可用于制备电子器件中的金属电极、导体薄膜、磁性薄膜等。
这些薄膜在电子器件中起着重要的连接、导电和储存功能。
2.3 能源材料溅射技术在能源材料领域也有重要应用。
例如，通过溅射技术可以制备太阳能电池中的透明导电膜和光吸收层，以提高太阳能电池的效率和稳定性。
2.4 陶瓷涂层溅射技术可以制备各种陶瓷涂层，用于提高材料的硬度、耐磨性、耐腐蚀性等性能。
这些涂层在汽车、航空航天等行业中有广泛应用。
2.5 生物医学应用溅射技术可以制备具有特定生物活性的薄膜，如医用金属植入物上的生物附着层、药物缓释系统等。
这些薄膜在生物医学领域中具有重要的应用潜力。
溅射靶材原理(一)
溅射靶材原理(一)溅射靶材原理解析什么是溅射靶材？溅射靶材是一种重要的材料，在半导体、光电和电子行业中被广泛应用。
它主要用于溅射技术，通过在材料表面加热的方式，产生高速离子或原子，然后将其喷射到目标材料上，从而形成薄膜。
溅射技术的工作原理溅射技术是一种物理气相沉积方法，其工作原理如下：1.溅射源：溅射源由溅射靶材组成，靶材的种类可以多种多样，如金属、合金、化合物等。
溅射源内的靶材会受到加热或外界电场的作用，使其表面离子化或原子化。
2.离子或原子的生成：通过加热等方式，靶材表面的原子或离子被高能粒子激发或离解，形成高速离子束或原子束。
3.束流引导和聚焦：通过适当的装置，将生成的离子束或原子束引导至靶材上，使其撞击并附着在靶材表面上。
4.薄膜形成：离子束或原子束在靶材表面撞击后，会形成一层非常薄的薄膜。
这层薄膜具有与靶材相似或完全相同的化学成分。
溅射靶材的组成与制备溅射靶材的制备是溅射技术的基础，以下是一些常见的溅射靶材制备方法：•靶材制备方法1：机械制备。
通过机械方法，如磨削、切割等，将原材料制备成带有一定尺寸和形状的靶材。
•靶材制备方法2：化学制备。
通过溶液法、热分解法等化学方法，将原材料制备成靶材。
•靶材制备方法3：熔炼法。
将原材料在高温下熔融，然后采用快速冷却的方式，制备成靶材。
溅射靶材的组成也多种多样，常见的有金属靶材、合金靶材和化合物靶材等。
在制备过程中，可以通过控制靶材的成分、形状和尺寸等参数，来实现对薄膜性能的调控和控制。
溅射技术的应用领域溅射技术广泛应用于多个领域，包括但不限于：•电子行业：用于制备电子元器件、显示屏和集成电路等。
•光电行业：用于制备太阳能电池、光学薄膜、LED等。
•材料领域：用于薄膜涂覆、材料改性和表面处理等。
•生物医学领域：用于制备生物材料和医用器械等。
溅射技术通过高能粒子与靶材的碰撞，将靶材的物质传输到目标材料上，实现了多种功能材料的制备和表面处理。
其制备方法灵活、薄膜性能可调控的特点，使得溅射技术在现代科技领域中得到广泛应用。
氧化镍靶材溅射参数
氧化镍靶材溅射参数氧化镍（NiO）靶材是一种常见的用于溅射制备薄膜的材料，具有良好的化学稳定性和光电性能，被广泛应用于光伏、显示器件、传感器等领域。
在溅射制备过程中，溅射参数的选择对薄膜性能和成膜率具有重要影响。
本文将对氧化镍靶材溅射参数进行详细介绍。
一、靶材制备和性能分析1. 靶材制备氧化镍靶材通常采用粉末冶金法进行制备。
制备工艺包括原料配比、混合、压制和烧结等步骤。
在原料配比中，通常选用高纯度的氧化镍粉末，并加入适量的添加剂以提高靶材的致密性和结晶度。
混合过程中需要保证原料均匀混合，以确保靶材的均匀性。
在压制和烧结过程中，需要控制好温度和压力，以获得致密、晶粒细小的氧化镍靶材。
2. 靶材性能氧化镍靶材通常具有高密度、均匀的化学成分和良好的结晶性。
靶材表面平整，无裂纹和气孔，表面粗糙度较小。
靶材的理论密度为7.64 g/cm³，折射率在400-700nm波段约为2.1-2.2，这些性能特征对薄膜的制备至关重要。
二、溅射参数及其影响1. 溅射气体在氧化镍靶材的溅射过程中，通常选择氩气或氬气作为惰性气体。
惰性气体的选择对薄膜的致密性和结晶度有一定影响。
氬气溅射可获得较高的结晶质量，有利于薄膜光学性能的提高。
2. 溅射功率溅射功率是影响溅射薄膜性能的重要参数之一。
通常情况下，随着溅射功率的增加，薄膜的成核和生长速率增加，但同时也容易出现热应力和结晶度下降的现象。
在选择溅射功率时需要综合考虑薄膜质量和生长速率之间的平衡。
3. 靶-基底距离靶-基底距离对薄膜的成核和结晶生长有重要影响。
一般来说，靶-基底距离越小，薄膜的成核和生长速率越快，但也容易引起靶材颗粒的溅射。
需要根据实际情况选择合适的靶-基底距离，以确保薄膜的均匀性和质量。
4. 溅射时间溅射时间是控制薄膜厚度的重要参数。
通过控制溅射时间，可以实现对薄膜厚度的精确控制。
在实际应用中，需要根据需要的薄膜厚度和生长速率选择合适的溅射时间。
5. 基底温度基底温度对薄膜的结晶度和致密性有重要影响。
半导体溅射靶材
半导体溅射靶材一、引言半导体溅射靶材是制造集成电路和其他电子器件的关键材料之一。
它们通过溅射过程将薄层沉积在基板上，形成各种电子元件。
本文将介绍半导体溅射靶材的概念、类型、制备方法和应用。
二、概念半导体溅射靶材是用于制造半导体器件的材料，通常是由金属或化合物制成的块状物。
它们被置于真空腔中，在氩气等惰性气体的辅助下进行溅射，产生薄层沉积在基板上。
三、类型1. 金属靶材：由单个金属或合金组成，如铝、铜、钨等。
这些靶材通常用于制备金属薄膜电极或导线。
2. 氧化物靶材：由金属氧化物组成，如二氧化硅（SiO2）、三氧化二铝（Al2O3）等。
这些靶材通常用于制备绝缘体或介质薄膜。
3. 氮化物靶材：由金属氮化物组成，如氮化硅（Si3N4）、氮化铝（AlN）等。
这些靶材通常用于制备硬质涂层或高温电子器件。
4. 碳化物靶材：由金属碳化物组成，如碳化硅（SiC）、碳化钨（WC）等。
这些靶材通常用于制备高温电子器件或耐磨涂层。
四、制备方法半导体溅射靶材的制备方法主要包括粉末冶金和热压法两种。
1. 粉末冶金法：将原料粉末混合均匀后，加入少量的粘结剂和溶剂，形成颗粒状混合物。
然后将混合物压成坯体，并在高温下进行烧结，形成致密的块状材料。
最后进行机械加工和表面处理，得到所需的半导体溅射靶材。
2. 热压法：将原料粉末混合均匀后，在高温下进行热压成型，形成致密的块状材料。
最后进行机械加工和表面处理，得到所需的半导体溅射靶材。
五、应用半导体溅射靶材广泛应用于制造集成电路、平板显示器、太阳能电池等各种电子器件中。
它们可以制备金属薄膜电极、绝缘体或介质薄膜、硬质涂层、高温电子器件和耐磨涂层等。
此外，半导体溅射靶材还在医学和生物技术领域得到应用，如制备生物芯片和医用传感器等。
六、结论半导体溅射靶材是现代电子工业中不可或缺的重要材料之一。
它们通过溅射过程将薄层沉积在基板上，形成各种电子元件。
本文介绍了半导体溅射靶材的概念、类型、制备方法和应用，希望能对读者有所启发。
溅射靶材的制备方法
溅射靶材的制备方法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：溅射靶材是一种重要的功能材料，广泛应用于半导体、光电子、光学等领域。
其制备方法多种多样，其中溅射技术是一种常见且有效的方法。
下面将介绍关于溅射靶材的制备方法及其相关知识。
一、溅射靶材的概念溅射靶材是指用于溅射法制备薄膜的材料，通常由纯度较高的金属、合金或化合物组成。
在溅射过程中，通过激发靶材表面的原子或离子，使其飞出并沉积在基底表面上，从而形成薄膜。
靶材的质量和纯度对薄膜的性能具有重要影响。
二、溅射靶材的制备方法1. 静电靶材制备法静电靶材制备法是一种比较简单直接的方法，只需将所需材料粉末压制成块状，然后将其作为溅射靶材使用。
这种方法制备的靶材成本较低，操作简便，适合制备一些常规的材料。
2. 反溅射法反溅射法是一种将目标物质置于靶材上，通过合适的条件，使目标物质向靶材表面沉积的方法。
这种方法可以在保证靶材表面光洁度的更均匀地沉积目标物质，提高溅射效率和薄膜质量。
3. 热压法热压法是将粉末材料经过预处理后，在高温高压下进行热压成型，然后再进行加热处理，得到合适形状和尺寸的溅射靶材。
这种方法可以提高靶材的密实度和均匀性，从而提高溅射的效率和薄膜的质量。
4. 化学气相沉积法化学气相沉积法是一种通过气相化学反应在靶材表面沉积原子或分子的方法。
在此方法中，靶材通常被加热至一定温度，利用化学气相反应产生的原子或分子沉积在其表面，形成薄膜。
这种方法可以制备高纯度、高均匀性的薄膜，适用于制备一些特殊材料。
溅射靶材的制备工艺包括原材料选取、材料混合、坯体制备、烧结成型、加热处理等环节。
原材料的选择和质量控制是制备高质量溅射靶材的关键。
良好的原材料不仅能够提高薄膜的纯度和性能，还能延长靶材的使用寿命。
四、溅射靶材的应用领域溅射靶材广泛应用于半导体、光电子、光学等领域。
在太阳能电池制备中，溅射靶材可用于制备透明导电氧化物膜；在液晶显示器制备中，溅射靶材可用于制备ITO透明导电膜；在光学薄膜制备中，溅射靶材可用于制备金属反射膜等。
半导体溅射靶材用途
半导体溅射靶材用途半导体溅射靶材是用于半导体薄膜制备的关键材料。
溅射是一种常见的薄膜制备技术，它是通过将靶材置于真空环境中，利用电子束、离子束或者中性粒子束轰击靶材表面，从而使靶材材料蒸发或溅射到衬底表面，形成所需的薄膜。
在这个过程中，溅射靶材的选择对薄膜的性能和质量具有重要影响。
以下是溅射靶材的几种常见用途：1.半导体器件制备：半导体溅射靶材广泛应用于半导体器件制备，如集成电路、光伏电池和光电二极管等。
例如，金属氧化物如铝氧化物、锌氧化物和钛氧化物等可以用于制备晶体管薄膜；金属如铜和铝可以用于制备导电层等。
2.光学薄膜：溅射靶材在光学领域中被广泛应用于光学薄膜的制备。
通过选择不同的溅射靶材，可以得到具有不同光学性能的薄膜，如反射膜、透明导电膜和滤光膜等。
例如，金属如银和铝可以用于制备高反射膜；氮化硅可以用于制备透明导电膜。
3.磁性薄膜：溅射靶材也可以用于制备磁性薄膜，用于磁性存储器和传感器等应用。
常见的磁性材料如铁、镍和钴等可以用作溅射靶材，通过调控溅射参数可以得到具有不同磁性性能的薄膜。
4.导电薄膜：溅射靶材还可以用于制备导电薄膜，主要用于电子器件和触摸屏等应用。
常见的导电材料如铜、铝和锡等可以用作溅射靶材，通过控制溅射条件可以得到具有不同导电性能的薄膜。
5.太阳能电池：溅射靶材在太阳能电池制备中也有重要应用。
太阳能电池中的薄膜层可以通过溅射技术制备，其中包括吸收层、透明导电层和反射层等。
溅射靶材的选择和制备条件对太阳能电池的光电转化效率具有重要影响。
总而言之，半导体溅射靶材是一种重要的制备材料，广泛应用于半导体器件、光学薄膜、磁性薄膜、导电薄膜和太阳能电池等领域。
通过选择合适的溅射靶材，可以制备出具有各种性能和功能的薄膜材料，满足不同应用需求。
随着科技的不断进步，溅射靶材的研究和开发将继续推动薄膜技术的发展和应用。
一种ito溅射靶材的制备方法
一种ito溅射靶材的制备方法ITO（Indium Tin Oxide）是一种常用的透明导电材料，广泛应用于液晶显示器、太阳能电池、触摸屏等领域。
制备ITO溅射靶材的方法有很多，下面介绍一种常见的制备方法。
首先，需要准备以下材料：氧化铟（In2O3）、氧化锡（SnO2）、聚醋酸乙酯（PVA）、去离子水等。
制备ITO溅射靶材的步骤如下：1.准备溅射靶材基片：选择一块高纯度的玻璃基片或石英基片作为溅射靶材的底片。
将基片清洗干净，去除表面的尘埃和油脂。
2.制备ITO前驱体溶液：将一定比例的氧化铟（In2O3）和氧化锡（SnO2）溶于聚醋酸乙酯（PVA）中。
将溶液放入磁力搅拌器中搅拌均匀，直到溶解完全。
3.溅射靶材涂覆：将ITO前驱体溶液均匀涂覆在已经清洗干净的基片表面。
可以使用旋涂机、喷涂机等设备，确保涂覆均匀、厚度一致。
4.预热和烘干：将涂覆好的基片放入烘箱中进行预热和烘干。
预热温度通常为150-200℃，时间约为30分钟。
烘干温度为100-150℃，时间约为1-2小时，直至获得干燥均匀的薄膜。
5.灼烧：将烘干后的基片放入高温炉中进行灼烧。
灼烧温度通常为400-600℃，时间约为1-2小时。
在灼烧过程中，可以通过控制气氛（氧气）来调节薄膜的导电性能。
6.冷却和切割：待炉子温度降至室温后，将靶材取出，进行冷却。
冷却后，可以使用切割机等设备将靶材切割成所需尺寸。
7.清洗和包装：将切割好的ITO溅射靶材进行清洗，去除表面的尘埃和杂质。
然后，将靶材放入密封包装袋中，防止污染和氧化。
以上步骤是一种常见的ITO溅射靶材制备方法，不同实验室和制备要求可能会有所差异。
制备ITO溅射靶材需要严格控制各个步骤的参数，以确保获得高质量的靶材。
alcu溅射工艺的关键技术及应用
alcu溅射工艺的关键技术及应用一、概述ALCU溅射工艺是一种高精度的表面处理技术，主要用于制备金属合金薄膜。
该技术的优点在于可以制备出具有高硬度、高耐磨性、高抗腐蚀性等特点的金属合金薄膜，因此被广泛应用于电子、光学、航空航天等领域。
二、关键技术1.靶材制备ALCU溅射工艺需要使用到靶材，因此靶材的制备是关键技术之一。
靶材的质量直接影响到溅射薄膜的质量和性能。
通常情况下，靶材采用热压或热等静压的方法制备。
2.真空系统设计ALCU溅射工艺需要在真空环境下进行，因此真空系统设计也是关键技术之一。
真空系统需要具有较高的抽气速度和稳定的真空度，以确保溅射过程中不会发生气体污染。
3.溅射参数控制溅射参数控制是ALCU溅射工艺中最为重要的关键技术之一。
包括了靶材的位置、电极的电压、气体流量等参数的控制。
这些参数的合理控制可以帮助提高溅射薄膜的质量和性能。
4.后处理ALCU溅射工艺制备出来的薄膜需要进行后处理，以进一步提高其性能。
通常情况下，后处理包括退火、氧化等步骤。
三、应用1.电子领域ALCU溅射工艺可以用于制备金属合金薄膜，这些金属合金薄膜可以被应用于电子领域中。
例如，可以将其用于制作集成电路中的导线和连接器等部件。
2.光学领域ALCU溅射工艺也可以用于光学领域中。
例如，可以将其用于制备反射镜和透镜等光学元件。
3.航空航天领域ALCU溅射工艺还可以被应用于航空航天领域中。
例如，可以将其用于制备飞行器表面涂层以提高其耐磨性和抗腐蚀性等性能。
总之，ALCU溅射工艺是一种非常有前途的表面处理技术，其应用范围非常广泛。
在未来的发展中，相信该技术会得到更加广泛的应用和推广。
溅射靶材的制备方法-概述说明以及解释
溅射靶材的制备方法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述溅射靶材是一种重要的材料，在薄膜制备和表面涂覆领域具有广泛的应用。
它通常用于溅射沉积工艺中，可以制备出具有特定功能或性能的薄膜材料。
本文将介绍溅射靶材的制备方法，包括材料选择、制备工艺等方面。
通过深入了解这些内容，可以帮助我们更好地掌握溅射技术，提高薄膜的制备效率和质量。
1.2 文章结构文章结构部分将会介绍本文的整体结构和各个部分的内容安排。
首先，我们会简要介绍本文的大体框架，包括引言、正文和结论部分。
然后，将详细介绍每个部分的内容和目的，确保读者能够清晰地了解整篇文章的结构和内容安排。
最后，会提供一个简要的概述，以帮助读者更好地理解本文的主要内容和发展脉络。
1.3 目的本文的目的是系统地介绍溅射靶材的制备方法，包括概述溅射靶材的制备过程、材料选择的原则、制备工艺的具体步骤等内容。
通过本文的阐述，旨在为读者提供关于溅射靶材制备的全面参考，帮助他们更好地理解和掌握这一重要的材料制备技术。
同时，也希望本文的内容能够对该领域的研究工作和实际应用起到一定的推动作用，为溅射靶材在电子、光电、半导体等领域的应用提供更加可靠的支持。
通过对溅射靶材制备方法的深入研究和总结，为相关行业的技术人员和研究人员提供有益的参考和指导，促进溅射靶材技术的进一步发展和应用。
2.正文2.1 溅射靶材制备方法概述溅射靶材是一种关键材料，用于薄膜沉积和表面修饰等领域。
它的制备方法通常包括物理气相沉积技术中的溅射法。
溅射靶材制备方法通过将原料靶材放置在真空腔中，利用离子轰击或电子轰击的方式，将靶材表面的原子或分子剥离并沉积在基底上，从而形成所需的薄膜。
在溅射靶材制备方法中，靶材的选择非常关键。
靶材的材料应具有良好的纯度和均匀性，以确保所制备的薄膜具有良好的性能。
此外，靶材的形状和尺寸也会影响溅射过程的效率和薄膜的质量。
在制备过程中，溅射靶材的制备工艺也是至关重要的。
需要控制溅射的能量、角度和时间，以确保薄膜的厚度和成分符合要求。
磁控溅射用金属及合金靶材 -回复
磁控溅射用金属及合金靶材-回复磁控溅射是一种常用的物理气相沉积技术，广泛应用于各种工业领域中的薄膜制备、电子器件制造和表面处理等过程中。
金属及合金靶材是磁控溅射中不可或缺的重要材料，它们的选择和性能直接影响到溅射薄膜的质量和性能。
本文将从磁控溅射原理、金属及合金靶材的选择和制备、应用场景等方面逐步解析磁控溅射用金属及合金靶材的相关知识。
一、磁控溅射原理磁控溅射是利用气体气溶胶轰击金属靶材的方法形成薄膜，其基本原理是在真空状态下，通过加热腔体中的气体或者离子束，在高能粒子作用下将金属靶材转化为气溶胶，并将其沉积到基片上形成薄膜。
在这个过程中，磁场起到了引导和聚焦粒子束的作用。
二、金属及合金靶材的选择和制备1. 选择：金属及合金靶材的选择应根据溅射薄膜的性质要求、应用场景和经济性等因素进行综合考虑。
一般来说，靶材应具备较高的纯度和均匀的组织结构，适应于溅射过程中高温、高压和高能粒子的作用。
2. 制备：金属及合金靶材的制备一般采用粉末冶金工艺。
首先，选择高纯度的金属或合金原料，经过球磨、压制、烧结等一系列工序，制备成具有一定形状和尺寸的靶材。
在制备过程中，还可以控制配比和添加适量的合金元素，以调节靶材的性能。
三、金属及合金靶材的应用场景1. 光学薄膜：金属及合金靶材在制备光学薄膜中起到了重要的作用。
例如，铝靶材可以用于制备反射镜、滤光镜等光学器件；铜靶材可以用于制备透明导电膜，如ITO薄膜等。
2. 太阳能电池：金属及合金靶材在太阳能电池中的应用也十分广泛。
例如，铜铟镓硒（CIGS）合金靶材可以用于制备CIGS薄膜太阳能电池，而氧化钼（MoOx）靶材则可用于制备半导体异质结太阳能电池。
3. 电子器件：金属及合金靶材还被广泛应用于半导体器件、磁性材料等领域。
例如，铁镍合金靶材可以用于制备磁性薄膜，如磁记忆材料和磁存储器件等。
四、金属及合金靶材的性能要求金属及合金靶材的性能要求主要包括化学纯度、晶体结构、粒度和密度等。
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M anufacture and appl ica tion of sputter ing target m ter ia ls
YAN G B ang2chao , CU I Hong2ling (U n iv ersity of E lectron ic S cience and T echnology , S heng d u 610054, C h ina )
近年来随着微电子产业的迅速发展, 硅片尺寸
迅速由 6 、8 进步到 12 , 布线宽度由 0. 5 Λm 减小到 0. 25 Λm、0. 18 Λm 甚至 0. 13 Λm ; 在溅射淀 积过程中, 对于如此不断扩大的淀积面积, 对成膜面
积的薄膜均匀性要求必须提高, 才能确保如此细小
的布线质量。以前 99. 995% (4 N 5) 的靶材纯度可满 足 0. 35 Λm IC 的工艺要求, 现在制备 0. 18 Λm 线条 的靶材纯度则要求在 99. 999% (5N ) 甚至 99. 999% (6N ) 才行。
领 域 微电子 磁记录
铝合金 (4N 26N ) 硅化物(5N ) 金(5N ) 镍(4N ) 高熔点金属 (3N 26N )
硅 铬(3N ) 钽(3N 26N ) 铜(4N 26N ) 钛(4N 25N )
钴(3N )
镍 铁合金 铬(3N 24N )
碲、硒(4N )
光碟 稀土2迁移 金属(3N )
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12
真 空 第 3 期
表 2 溅射靶材在各种产业的应用 Table 1 Industry appl ica tion s of sputter ing target
由于碱金属离子 (N a+ 、K+ ) 易在绝缘层中成为 可移动性离子, 降低元器件性能, 铀 (U ) 和钛 (T i) 等 元素会释放 Α射线, 造成器件产生软击穿, 铁、镍离 子会产生界面漏电及氧元素增加等等, 所以靶材生
产厂必须要标明其含杂质的种类与数量。 作为一个
实例, 表 4 为钴 (Co ) 溅射的杂质标准。
Key words: sp u t tering; ta rget m a teria l; film
在微电子半导体集成电路, 薄膜混合集成电路, 片式元器件, 特别是光盘、磁盘及液晶平面显示器 L CD 等技术领域, 需使用各种性能各异, 要求不同 的溅射靶材, 例如各种光碟、液晶显示器 L CD 及 L S I 等的产品数量已十分巨大, 仅以我国台湾为例, 其 CD 2R 在 1999 年就生产约 17. 7 亿片, 2000 年的 产量将达到 47 亿片, CD 2RW 片 2000 年将达到 1. 8 亿片, DVD 用碟片 2000 年也将超过 1 亿片; T FT 2 L CD 的产值 2000 年预计将达到 900 亿台币。 在这 些电子产品生产过程中, 均须采用多种溅射技术, 溅 射单层或多层各种不同材质的金属、半导体或非金 属薄膜, 以达到产品的功能要求。本文对靶材的制备 工艺、特性及其在资讯产业方面的应用作一简要介 绍, 供读者参考。
使 用 靶 材 A l, A l2Si, A l2Cu, A l2T i, A l2Si2Cu, A l2Si2Pd, A l2Si2T i, M o2Si,W 2Si, T i2Si, A u, A u, A u2Sn, A u2Ge N i, N i2C r
M o2W , T i2W
加 P 硅, 加N 硅 C r, C r2Si Ta Cu Ti Co2N i, Co2N i2C r, Co2C r2T a, Co2C r2 P t, Co2C r N i2Fe Fe2Co, Fe2Si2A l, Fe2Ga2Si Cr T e, Se, T b2Fe2Co, D y2T b2Fe2Cb, N d2D y2Fb2Co, Gd2T b2Fe2Co, D y2Fe2 Co T b2Fe, T b2Fe2Co, D y2T b2Fe2Co, D y2 Fe2Co, N d2D y2Fb2Co Gd2T b2Fe2Co, D y2Fe2Co
德国、美国、新加坡
400Biblioteka 3 To soh SM D
日本、韩国、美国
400
4 J ap an Energy
日本、美国
325
5 M aterial R esearch Co rp
美国、法国、日本、韩国 250
6 V acuum M etallu rgical Co 日本
40
7 W. C. H eraeu s Gm bh
由 John son M a they E lect ron ics 与 H P 公司共
材料
应用
同进行的一项研究结果表明, 真空热压法制造的靶 材, 要比其他粉末烧结法 (冷压、热等静压、惰性气体 热压) 所制造的靶材气孔含量少。 3. 3 结晶取向
由于在溅射时靶材原子容易沿着原子六方最紧 密排列方向择优溅射出来, 因此, 为达到最高溅射速 率, 常通过改变靶材结晶结构的方法来增加溅射速 率。不同材料具有不同的结晶结构, 因而应采用不同 的成型方法, 热处理方法与条件。材料的结晶方向对 溅射膜层的厚度均匀性影响也较大。
以下, 且晶粒大小的变化保持在 20% 以内, 其溅射 及控制溅镀工艺参数等来实现, 不同的合金, 薄膜晶
所得薄膜的质量可得到大幅度改善。
粒的大小, 晶粒分布等均会影响磁性能的优劣及抗
采用真空熔炼方法制造的靶材可确保块材内部 无气孔存在, 但粉末冶金法制造的靶材, 则极有可能 含有一定数量的气孔, 气孔的存在, 会导致溅射时产 生不正常放电, 而产生杂质粒子。 另外, 含有气孔的 靶材在搬动、运输、安装、操作时, 因其密度较低, 也
1 靶材的种类与应用
靶材的种类按其组成可分为纯金属、合金和化 合物靶材三大类。表 1 示出了靶材材质的种类, 这些 不同性质的靶材在各种产业上的应用情况, 归结起 来如表 2 所示。
收稿日期: 2001202227 作者简介: 杨邦朝 (19382) , 男, 重庆市人, 教授, 博导。
表 1 靶材种类 Table 1 Sputter ing target ca tegory
Abstract: M any k ind s of sp u ttering target m aterials are necessary fo r m anufactu ring in IT. P rocess of m ak ing sp u ttering
ta rget m a teria ls and the m a in app lied ca ses a re b riefly d iscu ssed.
表 4 高纯钴靶的杂质含量标准 Table 4 Im pur ity con ten t standard of h igh pur ity Co target
元 素 钠、钾 铀、钛 铁、镍
氧 碳
含量上限 (ppm ) 每种元素 0. 05 每种元素 1 (ppb)
每种元素 1
100
50
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贵金属
薄膜电阻
导电膜 表面改性 光罩层 装饰层 EL 电极 L CD 电极
其它
金、银 (4N 25N ) 白金、靶
(4N ) 镍合金(3N ) 钽(3N 26N )
铬(3N ) 铟(4N ) 钛、锆(3N )
(3N )
(2N )
(4N )
(3N 24N ) 氧化物 (3N )
石英(5N ) 硅
钛、钽
分类
组成
纯金属 A l, A u, C r, Co, N i, Cu,M o, T i, T a……
合金
N i2C r, Co2N i, Co2C r, T b2Fe2Co, Gd2Fe2Co, M o2W , C r2Si…
化合物 氧化物, 硅化物, 碳化物, 硫化物…
2 溅射靶的制备
靶材的制造工艺按金属、非金属类区别, 按图 1 所示的不同工艺流程进行, 除严格控制成分、尺寸之 外, 对材料的纯度、热处理条件及成型加工方法等亦 需加以严格控制。
速率要比粗晶粒者快; 而晶粒尺寸相差较小的靶,
磁性材料层: 由钴合金 (如钴2铂) 靶溅镀形成,
淀积薄膜的厚度分布也较均匀。 据日本 Energy 公 厚度约 35 nm , 磁性材料层必须提供足够的磁性能
司研究发现, 若将钛靶的晶粒尺寸控制在 100 Λm 及低干扰特性, 在工艺上则依靠薄膜微结构的设计
表 3 全球前 7 大溅射靶材制造商 Table 3 M a in sputter ing target manufacturers
排 名
公 司
靶材工厂房
员工 人数
1 John son M atthey E lectron ics 美国、日本、韩国、台湾、英国 500
2 L eybo ld M aterials Gm bH
表 3 列出了目前世界上从事靶材产业的各主要 生产厂的排名情况, 由该表可看出日本和德国是世 界的先导国家, 据统计从 1990 年到 1998 年之间, 世 界各国在美国申请的靶材专利数量, 日本占 58% , 美国为 27% , 德国为 11%。 这也再次证明日本在靶 材的研制、开发与生产方面居世界领先地位, 同时, 从事溅射靶材的人数也最多。
第 2001
3期 年6
月 真 空 VACUUM
11
溅射靶材的制备与应用
杨邦朝, 崔红玲