磁(ci)控(kong)溅(jian)射是(shi)制备薄膜(mo)材(cai)料的关键(jian)技(ji)术(shu)，而(er)钛(tai)靶(ba)材是这(zhe)项(xiang)技术中需(xu)要(yao)使(shi)用(yong)的镀(du)膜(mo)材料(liao)。现(xian)在很(hen)多行(xing)业，如(ru)集成电路，装饰(shi)镀(du)膜行业、平面显示等都需要(yao)用到(dao)磁(ci)控(kong)溅射技术(shu)，这(zhe)些(xie)行业(ye)对于产(chan)品的(de)质(zhi)量要求高，且(qie)技术(shu)含量(liang)高(gao)，因(yin)此(ci)对于(yu)使(shi)用(yong)到的钛靶材的(de)技术及性能也有(you)十(shi)分严格(ge)的要求(qiu)，下(xia)面(mian)凯(kai)泽金(jin)属就来(lai)具(ju)体说说对(dui)溅射钛靶(ba)材(cai)的(de)技(ji)术及性能(neng)要(yao)求，一(yi)起(qi)来(lai)看(kan)看(kan)吧。
一(yi)、溅(jian)射钛靶(ba)材的(de)技(ji)术要求(qiu)
1、纯(chun)度要求(qiu)
钛(tai)靶(ba)材(cai)的纯度(du)对(dui)溅(jian)射(she)薄膜的(de)性能(neng)影响很(hen)大。钛靶材的(de)纯(chun)度(du)越(yue)高(gao)，溅射(she)钛薄膜的中的杂(za)质(zhi)元素粒子越(yue)少，导(dao)致薄(bao)膜(mo)性(xing)能越好，包(bao)括耐(nai)蚀(shi)性及(ji)电学(xue)、光学(xue)性能越好(hao)。不过(guo)在(zai)实际应用(yong)中(zhong)，不(bu)同(tong)用(yong)途(tu)钛(tai)靶(ba)材(cai)对(dui)纯度要(yao)求不(bu)一样(yang)。例如，一(yi)般(ban)装(zhuang)饰(shi)镀膜(mo)用钛(tai)靶材(cai)对(dui)纯(chun)度的(de)要求并不苛(ke)求，而集成电(dian)路(lu)、显(xian)示器体(ti)等领(ling)域(yu)用钛靶(ba)材(cai)对(dui)纯(chun)度(du)的要(yao)求高很多。靶材作为溅射中(zhong)的(de)阴极(ji)源(yuan)，材料(liao)中的(de)杂质(zhi)元素和(he)气孔(kong)夹(jia)杂是(shi)沉积薄(bao)膜的(de)主(zhu)要(yao)污染(ran)源。气(qi)孔夹杂(za)会在(zai)铸(zhu)锭无(wu)损(sun)探伤(shang)的过程中基本去(qu)除(chu)，没有去除的(de)气(qi)孔(kong)夹(jia)杂(za)在溅(jian)射(she)的过程(cheng)中会(hui)产(chan)生放(fang)电(dian)现(xian)象(xiang)，进(jin)而(er)影(ying)响薄(bao)膜的质(zhi)量(liang)；而杂质(zhi)元素(su)含(han)量(liang)只(zhi)能(neng)在全元素分(fen)析(xi)测(ce)试结果中(zhong)体现(xian)，杂(za)质(zhi)总(zong)含量越(yue)低(di)，钛靶(ba)材纯度(du)就(jiu)越(yue)高(gao)。随后颁布标(biao)准《YS/T 893-2013电子(zi)薄(bao)膜(mo)用(yong)高(gao)纯(chun)钛(tai)溅(jian)射靶(ba)材》，规(gui)定3个纯(chun)度钛靶材单(dan)个杂(za)质含(han)量及(ji)总杂(za)质含量(liang)不(bu)同(tong)的要(yao)求(qiu)。
2、平均晶粒尺(chi)寸(cun)要求(qiu)
通常钛靶(ba)材为(wei)多晶(jing)结(jie)构(gou)，晶粒(li)大小(xiao)可由微米(mi)到毫米(mi)量级，细小尺(chi)寸(cun)晶粒靶(ba)的溅(jian)射速(su)率要(yao)比(bi)粗晶粒(li)靶(ba)快，在(zai)溅(jian)射面晶粒尺(chi)寸相差较(jiao)小(xiao)的(de)靶，溅射沉(chen)积薄膜(mo)的厚(hou)度分(fen)布(bu)也(ye)较(jiao)均(jun)匀。研(yan)究(jiu)发现(xian)，若(ruo)将钛(tai)靶(ba)的晶粒(li)尺寸控制在(zai)100 pμm 以(yi)下，且(qie)晶(jing)粒(li)大(da)小(xiao)的变化(hua)保(bao)持(chi)在(zai)20%以(yi)内，其(qi)溅射(she)所得薄(bao)膜的(de)质量可得到(dao)大幅(fu)度改善(shan)。集成电路用(yong)钛靶(ba)材(cai)平(ping)均晶粒尺(chi)寸(cun)要(yao)求在(zai)30μm以内，超(chao)细(xi)晶(jing)钛靶(ba)材平均(jun)晶粒尺(chi)寸(cun)在(zai)10 μm以(yi)下(xia)。
3、结(jie)晶(jing)取(qu)向(xiang)要求
金(jin)属(shu)钛是(shi)密排(pai)六(liu)方结(jie)构(gou)，由于(yu)在溅(jian)射(she)时(shi)钛靶(ba)材原(yuan)子容易沿(yan)着原子六方紧密(mi)排列(lie)方(fang)向优(you)先(xian)溅(jian)射(she)出来(lai)，因此(ci)，为达(da)到高溅(jian)射(she)速(su)率，可通过(guo)改变(bian)靶材(cai)结晶结构的(de)方法来(lai)增(zeng)加溅(jian)射速(su)率(lv)。目(mu)前(qian)大多数(shu)集(ji)成(cheng)电(dian)路钛(tai)靶材(cai)溅(jian)射面(mian)晶(jing)面族(zu)为60%以(yi)上，不同(tong)厂家生(sheng)产(chan)的(de)靶(ba)材(cai)晶粒取向(xiang)略有不(bu)同(tong)，钛靶(ba)材(cai)的结晶(jing)方(fang)向对(dui)溅(jian)射膜(mo)层(ceng)的厚(hou)度均匀性(xing)影(ying)响(xiang)也较大(da)。平(ping)面(mian)显示(shi)和(he)装(zhuang)饰镀膜的薄(bao)膜尺(chi)寸偏厚(hou)，所以(yi)对应钛(tai)靶材(cai)对(dui)晶粒(li)取(qu)向(xiang)要(yao)求比(bi)较低(di)。
4、结(jie)构均(jun)匀(yun)性(xing)要求
结(jie)构均(jun)匀(yun)性也(ye)是(shi)考(kao)察(cha)靶(ba)材(cai)质(zhi)量的重(zhong)要技(ji)术指(zhi)标之一(yi)。对(dui)于(yu)钛靶材(cai)不仅(jin)要求在(zai)靶材的(de)溅射(she)平(ping)面(mian),而且在(zai)溅(jian)射面的(de)法向(xiang)方(fang)向(xiang)成(cheng)分(fen)、晶粒取向和平均晶(jing)粒度均匀性(xing)。只(zhi)有(you)这(zhe)样钛靶材在(zai)使(shi)用(yong)寿命(ming)内(nei)，在同(tong)一(yi)时(shi)间(jian)内(nei)能够(gou)得(de)到厚度(du)均匀(yun)、质(zhi)量(liang)可靠(kao)的、晶(jing)粒(li)大小(xiao)一致(zhi)的钛薄(bao)膜。
5、几何(he)形状(zhuang)与尺(chi)寸(cun)要求(qiu)
主要(yao)体(ti)现(xian)在加工精度和(he)加(jia)工质量(liang)方面，如加(jia)工(gong)尺(chi)寸、表面平(ping)整(zheng)度(du)、粗糙(cao)度等(deng)。如安装(zhuang)孔(kong)角度偏(pian)差过大，无法(fa)正(zheng)确安(an)装；厚度尺(chi)寸偏(pian)小会影(ying)响(xiang)靶(ba)材的使用寿(shou)命(ming)；密封面和(he)密(mi)封槽尺(chi)寸(cun)过于(yu)粗糙(cao)会导(dao)致靶材(cai)安(an)装后真(zhen)空(kong)出现问(wen)题(ti)，严(yan)重(zhong)的导(dao)致(zhi)漏水；靶材(cai)溅射面(mian)粗糙(cao)化(hua)处(chu)理(li)可(ke)使(shi)靶(ba)材(cai)表面(mian)布(bu)满丰富的凸(tu)起，在效(xiao)应(ying)的作用下(xia)，这些(xie)凸起(qi)的(de)电势(shi)将大大提(ti)高，从(cong)而击穿介(jie)质放电，但是过大(da)的凸起(qi)对(dui)于(yu)溅射(she)的(de)质量和稳(wen)定(ding)性(xing)是(shi)不(bu)利(li)的。
6、焊(han)接结合(he)要(yao)求(qiu)
通常(chang)对于(yu)高熔点(dian)钛与(yu)低熔点(dian)铝材料的(de)扩散焊接，主(zhu)要(yao)是基(ji)于(yu)单(dan)向(xiang)或(huo)者(zhe)双向(xiang)加(jia)压(ya)的真空(kong)扩散(san)连接技(ji)术(shu)进(jin)行(xing)研(yan)究或采用热等(deng)静(jing)压技(ji)术实现(xian)钛、铝(lv)金(jin)属(shu)材料的(de)高(gao)压(ya)中低温(wen)直(zhi)接(jie)扩(kuo)散连接。
二、溅(jian)射钛靶(ba)材的性(xing)能(neng)要(yao)求
不(bu)同行业(ye)钛靶材要求(qiu)也(ye)有(you)很(hen)大(da)差(cha)别(bie)，主(zhu)要包括:纯(chun)度(du)、微观组织(zhi)、 焊(han)接(jie)性能(neng)、尺(chi)寸(cun)精度几个(ge)方(fang)面，具(ju)体性能要求如(ru)下(xia):
1、纯度：非集(ji)成电路用99.9%；集(ji)成电路(lu)用(yong)99.995%、 99.99%。
2、微(wei)观组(zu)织(zhi)：非(fei)集(ji)成电路(lu)用(yong)平(ping)均(jun)晶(jing)粒小(xiao)于(yu)100μm；集成电(dian)路用(yong)平(ping)均晶粒小(xiao)于(yu)30μm、超(chao)细晶(jing)平均(jun)晶粒(li)小于(yu)10μm。
3、焊(han)接性能：非(fei)集成电路用钎焊、单(dan)体；集成电路用单体(ti)、钎(qian)焊、扩散焊。
4、尺寸(cun)精度(du)：非集(ji)成(cheng)电路(lu)用(yong)0.1mm；集(ji)成(cheng)电(dian)路用(yong)0.01mm。
以上(shang)就(jiu)是溅射钛靶材的(de)技(ji)术(shu)及(ji)性能要求，钛靶(ba)材的(de)性(xing)能关(guan)乎(hu)着溅射薄(bao)膜(mo)的性能，可(ke)充(chong)分利(li)用(yong)与使用靶(ba)材，也可(ke)满(man)足需(xu)要的薄膜(mo)要(yao)求，发(fa)挥(hui)出其(qi)价值，所以(yi)钛靶材(cai)在行业中(zhong)的应用，其(qi)技(ji)术(shu)和(he)性(xing)能(neng)的(de)要求(qiu)非常的重要。凯(kai)泽金属(shu)专(zhuan)注(zhu)生产(chan)高(gao)纯(chun)溅(jian)射(she)靶(ba)材，如钛靶(ba)材(cai)、钼(mu)靶(ba)材、钨靶材(cai)等，研发、生(sheng)产(chan)十(shi)余(yu)年(nian)，靶(ba)材(cai)产品(pin)组(zu)织(zhi)结构(gou)均(jun)匀细小(xiao)、性能稳定(ding)一(yi)致，如(ru)果(guo)您有需要，欢(huan)迎(ying)联(lian)系(xi)凯(kai)泽(ze)金属。
相(xiang)关(guan)链(lian)接
