一、靶材的分類有哪些
1、根據不同材質劃分
(1)金屬靶材
鎳(nie)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Ni、鈦靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Ti、鋅(xin)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Zn、鉻靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Cr、鎂靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Mg、鈮靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Nb、錫靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Sn、鋁(lv)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Al、銦靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)In、鐵靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Fe、鋯鋁(lv)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)ZrAl、鈦鋁(lv)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)TiAl、鋯靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Zr、鋁(lv)硅(gui)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)AlSi、硅(gui)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Si、銅靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Cu、鉭靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Ta、鍺靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Ge、銀靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Ag、鈷靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Co、金(jin)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Au、釓(ga)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Gd、鑭靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)La、釔靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Y、鈰靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Ce、不銹(xiu)鋼靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、鎳(nie)鉻靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)NiCr、鉿靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Hf、鉬(mu)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Mo、鐵鎳(nie)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)FeNi、鎢靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、W等。
(2)陶瓷靶材
ITO靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鐵靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、氮(dan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、碳化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、氮(dan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鈦(tai)(tai)(tai)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鉻靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鋅靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、硫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鋅靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、二(er)(er)(er)(er)(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、一氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鈰靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、二(er)(er)(er)(er)(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鋯(gao)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、五(wu)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)二(er)(er)(er)(er)(er)鈮(ni)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、二(er)(er)(er)(er)(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鈦(tai)(tai)(tai)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、二(er)(er)(er)(er)(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鋯(gao)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba),、二(er)(er)(er)(er)(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鉿靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba),二(er)(er)(er)(er)(er)硼化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鈦(tai)(tai)(tai)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba),二(er)(er)(er)(er)(er)硼化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鋯(gao)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba),三氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鎢靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba),三氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)二(er)(er)(er)(er)(er)鋁靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)五(wu)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)二(er)(er)(er)(er)(er)鉭,五(wu)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)二(er)(er)(er)(er)(er)鈮(ni)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、氟化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、氟化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)釔靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、硒化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鋅靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、氮(dan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鋁靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba),氮(dan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba),氮(dan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)硼靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba),氮(dan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鈦(tai)(tai)(tai)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba),碳化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba),鈮(ni)酸(suan)鋰靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、鈦(tai)(tai)(tai)酸(suan)鐠靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、鈦(tai)(tai)(tai)酸(suan)鋇(bei)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、鈦(tai)(tai)(tai)酸(suan)鑭靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鎳靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、濺射靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)材等。
(3)合金靶材
鐵鈷靶(ba)(ba)(ba)FeCo、鋁硅(gui)靶(ba)(ba)(ba)AlSi、鈦硅(gui)靶(ba)(ba)(ba)TiSi、鉻硅(gui)靶(ba)(ba)(ba)CrSi、鋅鋁靶(ba)(ba)(ba)ZnAl、鈦鋅靶(ba)(ba)(ba)材(cai)TiZn、鈦鋁靶(ba)(ba)(ba)TiAl、鈦鋯靶(ba)(ba)(ba)TiZr、鈦硅(gui)靶(ba)(ba)(ba)TiSi、鈦鎳(nie)(nie)靶(ba)(ba)(ba)TiNi、鎳(nie)(nie)鉻靶(ba)(ba)(ba)NiCr、鎳(nie)(nie)鋁靶(ba)(ba)(ba)NiAl、鎳(nie)(nie)釩靶(ba)(ba)(ba)NiV、鎳(nie)(nie)鐵靶(ba)(ba)(ba)NiFe等(deng)。
2、根據不同應用方向劃分
(1)半導體關聯靶材
電極、布線薄膜:鋁靶材(cai)(cai)(cai),銅靶材(cai)(cai)(cai),金靶材(cai)(cai)(cai),銀靶材(cai)(cai)(cai),鈀靶材(cai)(cai)(cai),鉑靶材(cai)(cai)(cai),鋁硅合金靶材(cai)(cai)(cai),鋁硅銅合金靶材(cai)(cai)(cai)等。
儲(chu)存(cun)器電極薄膜:鉬靶材(cai),鎢靶材(cai),鈦(tai)靶材(cai)等。
粘(zhan)附薄膜:鎢靶材(cai),鈦靶材(cai)等。
電容器絕(jue)緣膜(mo)薄(bo)膜(mo):鋯(gao)鈦酸(suan)鉛(qian)靶材等。
(2)磁記錄靶材
垂(chui)直磁記錄薄膜:鈷(gu)鉻合金靶材(cai)等。
硬盤用薄(bo)膜(mo):鈷鉻鉭合(he)金靶(ba)(ba)材(cai),鈷鉻鉑合(he)金靶(ba)(ba)材(cai),鈷鉻鉭鉑合(he)金靶(ba)(ba)材(cai)等。
薄膜磁頭:鈷(gu)鉭鉻(ge)合(he)(he)金靶材,鈷(gu)鉻(ge)鋯合(he)(he)金靶材等。
人工晶體薄膜:鈷(gu)鉑合金靶(ba)材,鈷(gu)鈀合金靶(ba)材等。
(3)光記錄靶材
相變(bian)光盤記錄(lu)薄膜:硒化(hua)碲靶(ba)材,硒化(hua)銻(ti)靶(ba)材,鍺銻(ti)碲合金靶(ba)材,鍺碲合金靶(ba)材等。
磁(ci)光盤記錄薄膜:鏑鐵鈷(gu)合(he)金靶(ba)(ba)(ba)材,鋱鏑鐵合(he)金靶(ba)(ba)(ba)材,鋱鐵鈷(gu)合(he)金靶(ba)(ba)(ba)材,氧化鋁靶(ba)(ba)(ba)材,氧化鎂靶(ba)(ba)(ba)材,氮化硅靶(ba)(ba)(ba)材等。
二、靶材的性能和指標
靶(ba)材(cai)制約著濺鍍薄(bo)膜的物理,力學(xue)性能(neng),影響鍍膜質量(liang),因而要求靶(ba)材(cai)的制備應滿足以下(xia)要求:
1、純度(du)(du):要(yao)求(qiu)雜質含量低(di)純度(du)(du)高,靶材(cai)(cai)的(de)純度(du)(du)影(ying)響薄(bo)膜的(de)均勻性,以(yi)純Al靶為(wei)例,純度(du)(du)越高,濺射(she)Al膜的(de)耐蝕(shi)性及電學、光(guang)學性能(neng)越好。不(bu)過不(bu)同用(yong)(yong)途的(de)靶材(cai)(cai)對純度(du)(du)要(yao)求(qiu)也(ye)不(bu)同,一般工(gong)業(ye)用(yong)(yong)靶材(cai)(cai)純度(du)(du)要(yao)求(qiu)不(bu)高,但就半導體、顯(xian)示器件等領域用(yong)(yong)靶材(cai)(cai)對純度(du)(du)要(yao)求(qiu)是十(shi)分嚴(yan)格的(de),磁(ci)性薄(bo)膜用(yong)(yong)靶材(cai)(cai)對純度(du)(du)的(de)要(yao)求(qiu)一般為(wei)99.9%以(yi)上,ITO中的(de)氧(yang)化銦以(yi)及氧(yang)化錫(xi)的(de)純度(du)(du)則(ze)要(yao)求(qiu)不(bu)低(di)于(yu)99.99%。
2、雜質(zhi)(zhi)含量(liang):靶(ba)材(cai)(cai)(cai)作為(wei)濺射中的(de)(de)陰極源,固體(ti)中的(de)(de)雜質(zhi)(zhi)和(he)氣孔(kong)中的(de)(de)O2和(he)H2O是沉積薄膜的(de)(de)主要(yao)(yao)污染源,不(bu)同用(yong)途的(de)(de)靶(ba)材(cai)(cai)(cai)對單個雜質(zhi)(zhi)含量(liang)的(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)也不(bu)同,如:半導(dao)體(ti)電極布線用(yong)的(de)(de)W,Mo,Ti等靶(ba)材(cai)(cai)(cai)對U,Th等放(fang)射性元素(su)的(de)(de)含量(liang)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)低(di)于3*10-9,光盤反射膜用(yong)的(de)(de)Al合金靶(ba)材(cai)(cai)(cai)則要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)O2的(de)(de)含量(liang)低(di)于2*10-4。
3、高(gao)致(zhi)密(mi)(mi)度(du)(du)(du)(du)(du):為了減少靶(ba)(ba)(ba)(ba)材(cai)(cai)(cai)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)氣孔,提高(gao)薄(bo)(bo)膜(mo)的(de)(de)(de)(de)性能一般(ban)(ban)要(yao)求靶(ba)(ba)(ba)(ba)材(cai)(cai)(cai)具有(you)(you)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)致(zhi)密(mi)(mi)度(du)(du)(du)(du)(du),靶(ba)(ba)(ba)(ba)材(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)致(zhi)密(mi)(mi)度(du)(du)(du)(du)(du)不僅影響濺(jian)(jian)射(she)(she)時的(de)(de)(de)(de)沉積速(su)率、濺(jian)(jian)射(she)(she)膜(mo)粒子的(de)(de)(de)(de)密(mi)(mi)度(du)(du)(du)(du)(du)和放(fang)電(dian)現象等(deng),還影響濺(jian)(jian)射(she)(she)薄(bo)(bo)膜(mo)的(de)(de)(de)(de)電(dian)學和光(guang)(guang)學性能。致(zhi)密(mi)(mi)性越好(hao),濺(jian)(jian)射(she)(she)膜(mo)粒子的(de)(de)(de)(de)密(mi)(mi)度(du)(du)(du)(du)(du)越低,放(fang)電(dian)現象越弱。高(gao)致(zhi)密(mi)(mi)度(du)(du)(du)(du)(du)靶(ba)(ba)(ba)(ba)材(cai)(cai)(cai)具有(you)(you)導電(dian)、導熱性好(hao),強度(du)(du)(du)(du)(du)高(gao)等(deng)優點,使用(yong)這種靶(ba)(ba)(ba)(ba)材(cai)(cai)(cai)鍍膜(mo),濺(jian)(jian)射(she)(she)功(gong)率小,成膜(mo)速(su)率高(gao),薄(bo)(bo)膜(mo)不易開裂(lie),靶(ba)(ba)(ba)(ba)材(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)使用(yong)壽命長,且濺(jian)(jian)鍍薄(bo)(bo)膜(mo)的(de)(de)(de)(de)電(dian)阻率低,透光(guang)(guang)率高(gao)。靶(ba)(ba)(ba)(ba)材(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)致(zhi)密(mi)(mi)度(du)(du)(du)(du)(du)主要(yao)取決于制備工藝(yi)。一般(ban)(ban)而(er)言,鑄(zhu)造(zao)靶(ba)(ba)(ba)(ba)材(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)致(zhi)密(mi)(mi)度(du)(du)(du)(du)(du)高(gao)而(er)燒結靶(ba)(ba)(ba)(ba)材(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)致(zhi)密(mi)(mi)度(du)(du)(du)(du)(du)相對(dui)較低,因此提高(gao)靶(ba)(ba)(ba)(ba)材(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)致(zhi)密(mi)(mi)度(du)(du)(du)(du)(du)是燒結制備靶(ba)(ba)(ba)(ba)材(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)技術關鍵(jian)之一。
4、成分(fen)與組織結構均(jun)勻(yun),靶(ba)材成分(fen)均(jun)勻(yun)是鍍膜(mo)質(zhi)量穩定的重要保證(zheng),尤(you)其是對于復相結構的合(he)金靶(ba)材和混(hun)合(he)靶(ba)材。如ITO,為(wei)了保證(zheng)膜(mo)質(zhi)量,要求靶(ba)中In2O3-SnO2組成均(jun)勻(yun),都為(wei)93:7或91:9(分(fen)子比)。
5、晶粒尺寸細小,靶材的晶粒(li)尺寸越(yue)細小,濺鍍薄膜的厚度分布越(yue)均勻,濺射(she)速(su)率越(yue)快。