1、定义
钛靶(ba)板（钛平面靶）是一种(zhong)平板状(zhuang)的(de)高纯(chun)度钛(tai)溅(jian)射靶材，通(tong)常(chang)为(wei)矩形(xing)或(huo)圆形薄(bao)板结(jie)构，专(zhuan)为(wei)磁控(kong)溅射设备设(she)计，通(tong)过离(li)子(zi)轰击钛(tai)表面溅(jian)射(she)出钛原(yuan)子(zi)或(huo)离子(zi)，在(zai)基材表(biao)面沉积(ji)均匀的功(gong)能(neng)性薄(bao)膜。其核心应用场景包(bao)括半导(dao)体制(zhi)造、光(guang)学镀(du)膜(mo)、装(zhuang)饰涂(tu)层及(ji)工业(ye)耐(nai)磨防(fang)护(hu)等领(ling)域。
2、性能特点(dian)
高纯度(du)：纯(chun)度(du)等(deng)级(ji)从 3N5（99.95%） 到(dao) 5N（99.999%），杂(za)质(zhi)（Fe、O、C等(deng)）含(han)量(liang)严(yan)格控制(zhi)在(zai)ppm级。
高(gao)密度(du)：≥4.5 g/cm³（接(jie)近理(li)论(lun)密度4.506 g/cm³），减少溅射(she)颗粒(li)飞(fei)溅(jian)和薄(bao)膜(mo)缺陷(xian)。
均(jun)匀(yun)成(cheng)膜(mo)：靶面晶粒(li)尺寸(cun)≤50 μm，确(que)保膜(mo)厚均(jun)匀(yun)性（±5%以(yi)内(nei)）。
耐高温(wen)性(xing)：熔(rong)点(dian)1668°C，适配(pei)高(gao)功率(lv)溅(jian)射(she)工艺（≤15 W/cm²）。
边(bian)缘效(xiao)应(ying)控(kong)制：通(tong)过(guo)优(you)化(hua)磁(ci)场设(she)计(ji)，减(jian)少(shao)靶材(cai)边(bian)缘(yuan)与(yu)中心区(qu)域(yu)的(de)溅射(she)速率差(cha)异。
3、材质与制造(zao)工(gong)艺
材质(zhi)：
纯(chun)钛：ASTM Grade 1（低氧(yang)）、Grade 2（通(tong)用(yong)级(ji)）或(huo)定制高纯(chun)钛(tai)（4N5级(ji)以(yi)上）。
复合结(jie)构(gou)：钛(tai)靶(ba)板与铜(tong)/钼背板通过(guo)真(zhen)空(kong)扩散(san)焊(han)接(jie)，提(ti)升导热(re)性（导热(re)系数≥200 W/m·K）。
制造(zao)工艺：
原料(liao)提纯：
电子(zi)束熔(rong)炼(lian)（EBM）或(huo)真(zhen)空(kong)自(zi)耗(hao)电(dian)弧熔(rong)炼（VAR），去除(chu)挥发性(xing)杂(za)质（如(ru)Mg、Cl）。
塑(su)性加工：
热(re)轧(ya)（900-1000°C）→冷轧(ya)→退(tui)火(huo)（消除内(nei)应(ying)力(li)）。
精密加(jia)工：
线(xian)切(qie)割成(cheng)型(xing)→表(biao)面(mian)镜(jing)面(mian)抛(pao)光（Ra≤0.4 μm）→超(chao)声波(bo)清洗（去(qu)除微颗(ke)粒(li)）。
复(fu)合(he)焊(han)接：
钛-铜(tong)界(jie)面采(cai)用真空(kong)热压(ya)焊(han)（温度750-850°C，压(ya)力(li)30-50 MPa）。
4、执行(xing)标(biao)准
| 标准类型 | 具体(ti)标(biao)准(zhun) |
| 国(guo)际标(biao)准 | ASTM B348（钛(tai)及(ji)钛合金板(ban)材(cai)）、SEMI F47（半导(dao)体靶材(cai)通用规(gui)范(fan)） |
| 国(guo)内标(biao)准(zhun) | GB/T 3621（钛及(ji)钛(tai)合金板材(cai)）、SJ/T 11609-2016（平板(ban)显示(shi)用溅射靶材(cai)技术规(gui)范(fan)） |
| 行(xing)业(ye)规范(fan) | VDI 3198（涂层结合强度(du)测(ce)试(shi)）、ISO 1463（膜(mo)厚测量标准） |
5、应用领(ling)域
半导(dao)体制(zhi)造(zao)：
铜(tong)互(hu)连(lian)阻挡(dang)层（Ti/TiN）、晶(jing)圆级(ji)封(feng)装(zhuang)（WLP）的粘附(fu)层(ceng)。
光(guang)学(xue)镀(du)膜：
手(shou)机(ji)屏幕抗(kang)反射层（400-700 nm波段(duan)透过(guo)率≥98%）、激(ji)光镜面(mian)高(gao)反射(she)膜(mo)。
工业(ye)涂层：
切削刀具的TiAlN涂层（硬(ying)度(du)≥3000 HV）、模(mo)具的TiCN耐(nai)磨层(ceng)。
装(zhuang)饰(shi)镀膜(mo)：
智能手(shou)表(biao)表壳(ke)的(de)氮(dan)化钛(tai)（TiN）仿金(jin)涂层、卫(wei)浴(yu)五(wu)金件(jian)防(fang)指纹(wen)镀(du)层(ceng)。
新(xin)能(neng)源(yuan)：
燃(ran)料(liao)电(dian)池(chi)双(shuang)极板防(fang)腐蚀涂层(ceng)、光伏电(dian)池电极(ji)导(dao)电层(ceng)。
6、与其(qi)他(ta)钛(tai)靶(ba)的异(yi)同对(dui)比(bi)
| 特性(xing) | 钛(tai)靶板(ban)（平(ping)面靶） | 钛(tai)管(guan)靶(ba) | 钛圆柱靶 | 钛(tai)合金靶(ba)（Ti6Al4V） |
| 形状(zhuang) | 平(ping)板（矩(ju)形(xing)/圆形(xing)） | 空心(xin)圆柱(zhu)体(ti) | 实(shi)心圆(yuan)柱体 | 平板/块状(zhuang)（含(han)Al、V等） |
| 溅(jian)射均(jun)匀性 | 需优(you)化磁(ci)场设(she)计(ji)（±5%） | 旋(xuan)转(zhuan)溅(jian)射(she)（±3%） | 固(gu)定溅射（±5%） | 合金(jin)元(yuan)素偏析风(feng)险（±8%） |
| 利(li)用(yong)率(lv) | 30-40%（边缘损耗(hao)高） | 70%以(yi)上（旋转(zhuan)动态(tai)利(li)用(yong)） | 50-60% | 40-50% |
| 加(jia)工难度 | 中（大(da)尺寸轧制(zhi)技(ji)术） | 高（精(jing)密(mi)焊(han)接(jie)要求(qiu)） | 高(gao)（复(fu)合焊(han)接(jie)工(gong)艺） | 中(zhong)（合(he)金均匀性控(kong)制(zhi)） |
| 成(cheng)本 | 高（材(cai)料损耗(hao)大(da)） | 中(zhong)高 | 高(gao) | 中(zhong)等 |
| 适用(yong)场(chang)景(jing) | 大(da)面(mian)积静(jing)态镀膜(mo)（如G6代线） | 连续(xu)生产(chan)（G10.5代线） | 高(gao)功(gong)率(lv)溅(jian)射(she)（半导体(ti)设(she)备） | 耐磨涂(tu)层(ceng)（航空(kong)部(bu)件(jian)） |
7、选购(gou)方法(fa)与注意事项(xiang)
选购方(fang)法(fa)
纯度与杂质检(jian)测：
要(yao)求 GDMS（辉(hui)光放电质(zhi)谱(pu)）报(bao)告，重(zhong)点(dian)核查Fe（≤50 ppm）、O（≤300 ppm）、C（≤100 ppm）。
若用(yong)于(yu)光学(xue)镀膜，需(xu)额外控(kong)制(zhi)Al、Si含(han)量(liang)（均(jun)≤10 ppm）。
微观结构(gou)验证(zheng)：
SEM分(fen)析(xi)：晶粒(li)尺(chi)寸(cun)≤50 μm，无气(qi)孔、裂(lie)纹(wen)（气孔率≤0.1%）。
XRD检测(ce)：确(que)认(ren)晶相为纯α-Ti（六方密(mi)堆积结(jie)构）。
尺(chi)寸(cun)适(shi)配性(xing)：
靶板(ban)厚(hou)度(du)通常为(wei)6-12 mm，尺(chi)寸(cun)需(xu)匹(pi)配(pei)设(she)备(bei)腔体（如(ru)G5代线靶(ba)板长(zhang)度(du)≥2000 mm）。
供(gong)应(ying)商评估：
优先选择具(ju)备(bei) EBM熔(rong)炼+热(re)等静压(ya)（HIP） 技术的厂商（如(ru)美(mei)国H.C. Starck、日(ri)本东(dong)邦(bang)钛）。
查看(kan)是(shi)否(fou)通过 ISO 9001 和(he) IATF 16949（汽(qi)车行(xing)业(ye)）认证(zheng)。
注(zhu)意(yi)事项(xiang)
储(chu)存(cun)与(yu)运输：
真(zhen)空(kong)铝(lv)箔(bo)袋(dai)封(feng)装(zhuang)，充(chong)氩气(qi)保护，垂(chui)直(zhi)放(fang)置避(bi)免变(bian)形(xing)（储存湿(shi)度(du)<30% RH）。
运输(shu)时使(shi)用防震木(mu)箱，避(bi)免(mian)靶板(ban)边缘磕碰（建(jian)议(yi)温(wen)度10-30°C）。
安(an)装与使用(yong)：
安(an)装(zhuang)前用 无(wu)水(shui)乙(yi)醇+无(wu)尘(chen)布(bu) 擦拭靶(ba)面，确(que)保无指纹(wen)或油污。
初(chu)始溅射(she)功(gong)率(lv)需(xu)逐(zhu)步增(zeng)加（如5 W/cm²→10 W/cm²→15 W/cm²，每阶(jie)段10分钟(zhong)）。
工(gong)艺优(you)化(hua)：
半(ban)导体(ti)镀膜：溅射(she)气(qi)压(ya)0.2-0.3 Pa，基(ji)片(pian)温度(du)≤200°C（防(fang)止热应(ying)力(li)导(dao)致晶圆翘曲）。
装饰镀(du)层：氮气(qi)流量(liang)占比(bi)50%-70%，偏(pian)压控(kong)制(zhi)在-50至(zhi)-100 V（增强膜层(ceng)附(fu)着(zhe)力(li)）。
维(wei)护与报废(fei)：
定期翻(fan)转靶(ba)板（每(mei)200小(xiao)时(shi)工作(zuo)后(hou)调(diao)换方(fang)向），剩余厚(hou)度(du)<15%时需更(geng)换。
报(bao)废靶板(ban)可回(hui)收(shou)重(zhong)熔，但(dan)需(xu)检测(ce)再生(sheng)材(cai)料(liao)的(de)杂(za)质(zhi)增(zeng)量（如O含量(liang)增加(jia)≤100 ppm）。
钛靶(ba)板（平(ping)面靶(ba)）凭(ping)借其大面积(ji)成膜(mo)能(neng)力与高纯(chun)度特(te)性，成为(wei)半(ban)导体(ti)、光(guang)学及(ji)工(gong)业(ye)涂层(ceng)领(ling)域(yu)的核(he)心材料。相(xiang)较(jiao)于钛管(guan)靶，其边(bian)缘损耗(hao)较(jiao)高但兼容性更(geng)广；与(yu)钛(tai)合(he)金靶相比，纯度更高但需依赖(lai)复合背(bei)板提升(sheng)散(san)热效(xiao)率。选购时需严格(ge)把(ba)控(kong)纯度、微观结构及(ji)供(gong)应(ying)商工(gong)艺(yi)能(neng)力(li)，使用中需(xu)优化(hua)溅(jian)射(she)参数与(yu)维护(hu)流(liu)程，以(yi)平衡镀膜质(zhi)量与(yu)成(cheng)本效(xiao)益。对于高世(shi)代面板(ban)产(chan)线(xian)（如G10.5）或超精(jing)密光学(xue)镀膜(mo)，建议(yi)选用4N5级以(yi)上靶(ba)材(cai)；而中(zhong)低端(duan)工(gong)业(ye)场景可选(xuan)用(yong)3N5级靶板以降低(di)成本(ben)。
